(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が複数の貫通穴を有する多数の伝熱フィン、及び各伝熱フィンの貫通穴に挿通されて冷媒を通す複数の伝熱管を含む熱交換器と、熱交換器に空気を供給する送風装置とを備えると共に、熱交換器へ進む気流の方向に閉鎖されて気流を妨げる複数の突出部を、熱交換器の風速分布の風速の速い領域において、伝熱管の間で伝熱フィンの表面に設ける一方、熱交換性能を向上させるように、熱交換器へ進む気流の方向に開口し気流を案内する複数の切り起し部を、熱交換器の風速分布の風速の遅い領域において、伝熱管の間で伝熱フィンの表面に設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
各突出部を、熱交換器への気流の方向において閉鎖された屋根形膨出部で形成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３】
各突出部を、熱交換器への気流を横切る直立した板状片で形成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】
各突出部が、各貫通穴のボスの形状と略同一の形状を有することを特徴とする請求項１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、一般に、空気調和機に関するもので、特に、簡単な構造で風速分布を均一化する伝熱フィンを有する熱交換器を備えた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気調和機において、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、限られたサイズの室内機の中に、隙間無く熱交換器を形成することが必要になってきた。その結果、熱交換器を送風装置の前後に配置したり円弧状に形成するなど設計が多様化している。
【０００３】
又、室内機には、熱交換器が隙間無く収納されている上に、機能を向上するために空気清浄機や各種フィルタが配置されたり、デザイン性を向上するために吸入グリルの一部又は大部分がパネル化されたりすることにより、空気吸込口の面積が制限されるので、室内機に供給される空気の量が熱交換器に対して均一でなくなる結果、熱交換器の風速分布に差を生じるようになっている。
【０００４】
従来、空気調和機の熱交換性能を向上させるために、気流方向に直角に延在する切り起し部を熱交換器の伝熱フィンの表面に設けていた。例えば、図１７は、特開２０００−２４９４８４号公報に記載された従来の空気調和機の熱交換器における伝熱フィン５０の平面図であり、図１８と図１９は、夫々、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線とＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿う断面図である。図１７において、１対の貫通穴５１が、気流の方向Ａに直角な方向Ｂに伝熱フィン５０に配置されていると共に、冷媒を通すための伝熱管５３が貫通穴５１の各々に挿通される。図１９に明示されているように、各貫通穴５１はボス５２を有する。又、図１７において、熱交換性能を向上させるように、気流の方向Ａに直角な方向Ｂに延在する３個の切り起し部５５が、１対の伝熱管５３の間で気流の方向Ａに並置されている。切り起し部５５の各々は、気流の方向Ａに直角な方向Ｂに伝熱フィン５０に２個のスリットを平行に形成して、そのスリットに挟まれた部分を膨出させることによって得られる。切り起し部５５の各々は、図１８に示すように、気流の方向Ａに開口する貫通孔５５ａを有する一方、図１９に示すように、気流の方向Ａに直角な方向Ｂでは、水平部５５ｂと１対の傾斜脚部５５ｃを有する屋根形膨出部により形成されて、閉鎖されている。
【０００５】
上記構成の従来の空気調和機の熱交換器では、切り起し部５５が熱交換器全体に設けられているので、上述したように室内機に供給される空気の量が熱交換器に対して均一でない場合、熱交換器を通過する空気の不均一な分布により風切り音が生じたり、十分な熱交換性能を得ることができないため、品質が低下するおそれがあるという不具合があった。
【０００６】
又、従来、上記の風切り音等の騒音の発生を抑えるために、整流板を追加して設ける方法や、熱交換器の伝熱フィンの一部をつぶすことにより、風速分布の均一化を図る方法も知られているが、これらの公知の方法は、部品の個数と生産工程数の増加により、生産コストが上昇するという問題を生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来技術の上記課題を解決するために、熱交換性能を従来のものと略同程度に維持しつつ、安価な簡単な構造で騒音を低減する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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の空気調和機は、各々が複数の貫通穴を有する多数の伝熱フィン、及び各伝熱フィンの貫通穴に挿通されて冷媒を通す複数の伝熱管を含む熱交換器と、熱交換器に空気を供給する送風装置とを備えると共に、熱交換器へ進む気流の方向に閉鎖されて気流を妨げる複数の突出部を、熱交換器の風速分布の風速の速い領域において、伝熱管の間で伝熱フィンの表面に設ける一方、熱交換性能を向上させるように、熱交換器へ進む気流の方向に開口し気流を案内する複数の切り起し部を、熱交換器の風速分布の風速の遅い領域において、伝熱管の間で伝熱フィンの表面に設けた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の各実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和機用室内機を示す。この室内機は室内機本体１を有し、室内機本体１は、熱交換器３等を固定し、室内機本体１の背面部を形成するシャーシ１ａと、室内機本体１の前面部を形成すると共に、多数の通風穴２ａを有する前面パネル２とを備える。送風装置５が、前面パネル２の通風穴２ａから室内の空気を吸込み、熱交換されたその空気を吹出口４から室内に排出する。熱交換器３は、各々が複数の貫通穴１１を有する多数の伝熱フィン１０と、各伝熱フィン１０の貫通穴１１に挿通されて冷媒を通す複数の伝熱管１３とを備え、伝熱フィン１０は、伝熱管１３の軸方向に所定間隔で並置される。図４に明示されているように、各伝熱管１３を保持するためのボス１２が各貫通穴１１に設けられている。又、熱交換器３に付着した凝縮水を排水として受ける２個の水受け皿８が、夫々、熱交換器３の前端部と後端部の下方に設けられている。なお、開閉自在の空気吸込口を通風穴２ａの代わりに前面パネル２に設けて、運転時にその空気吸込口を開放して、室内の空気を吸込むようにしてもよい。
【００１１】
本発明の空気調和機用室内機では、気流を妨げる突出部１４（図２乃至図４）が、熱交換器３の風速分布の風速の速い領域に設けられる一方、熱交換性能を向上させる切り起し部１５（図５乃至図７）が、熱交換器３の風速分布の風速の遅い領域に設けられる。例えば、図１において熱交換器３の上部３Ａの風速が熱交換器３の下部３Ｂの風速より速い場合、気流を妨げる突出部１４が熱交換器３の上部３Ａに設けられる一方、熱交換性能を向上させる切り起し部１５が熱交換器３の下部３Ｂに設けられる。しかしながら、突出部１４と切り起し部１５を、夫々、熱交換器３の上部３Ａと下部３Ｂに設けるという上記配置は、一例として挙げただけであって、本発明の空気調和機用室内機がこの配置に限定されないことは言うまでもない。
【００１２】
気流を妨げる突出部１４と熱交換性能を向上させる切り起し部１５を下文に説明する。まず、気流を妨げるように、熱交換器３の風速分布の風速の速い領域において伝熱管１３の間で伝熱フィン１０の表面に設けられる突出部１４について図２乃至図４を参照して説明する。図２に示すように、１対の伝熱管１３が気流の方向Ａに直角な方向Ｂに配置される一方、突出部１４は、その１対の伝熱管１３の間に配置されて、気流の方向Ａに直角な方向Ｂに延在する。突出部１４は、図３に示すように、気流の方向Ａでは、水平部１４ａと１対の傾斜脚部１４ｂを有する屋根形膨出部により形成されて、閉鎖されている一方、図４に示すように、気流の方向Ａに直角な方向Ｂに開口する貫通孔１４ｃを有する。従って、熱交換器３の伝熱フィン１０の風速分布の風速の速い領域において、上記したように気流の方向Ａに閉鎖された突出部１４が、方向Ａに進む気流を妨げる。
【００１３】
次に、熱交換性能を向上させるように、熱交換器３の風速分布の風速の遅い領域において伝熱管１３の間で伝熱フィン１０の表面に設けられる切り起し部１５について図５乃至図７を参照して説明する。切り起し部１５は、図１７乃至図１９に示す従来の切り起し部５５と同様である。よって、図５に示すように、１対の伝熱管１３が気流の方向Ａに直角な方向Ｂに配置される一方、気流の方向Ａに直角な方向Ｂに延在する３個の切り起し部１５が、その１対の伝熱管１２の間で気流の方向Ａに並置されている。切り起し部１５の各々は、気流の方向Ａに直角な方向Ｂに２個のスリットを平行に伝熱フィン１０に形成して、そのスリットに挟まれた部分を膨出させることによって得られる。切り起し部１５の各々は、図６に示すように、気流の方向Ａに開口する貫通孔１５ａを有する一方、図７に示すように、気流の方向Ａに直角な方向Ｂでは、水平部１５ｂと１対の傾斜脚部１５ｃを有する屋根形膨出部により形成されて、閉鎖されている。従って、熱交換器３の伝熱フィン１０の風速分布の風速の遅い領域において、上記したように気流の方向Ａに開口している切り起し部１５が、方向Ａに進む気流を案内するので、熱交換器３の熱交換が促進される。
【００１４】
図８乃至図１０は、図２の熱交換器３の伝熱フィン１０の第１変形例である伝熱フィン１０’を示す。図８の伝熱フィン１０’では、気流を妨げる３個の突出部１４’が、１対の伝熱管１３の間で気流の方向Ａに並置されていると共に、気流の方向Ａに直角な方向Ｂで気流の流入側から次第に降下するように、段状に片寄らせられている。図２乃至図４の突出部１４と同様に、突出部１４’は、図９に示すように、気流の方向Ａでは、水平部１４ａ’と１対の傾斜脚部１４ｂ’を有する屋根形膨出部により形成されて、閉鎖されている一方、図１０に示すように、気流の方向Ａに直角な方向Ｂに開口する貫通孔１４ｃ’を有する。
【００１５】
図１１乃至図１３は、図２の熱交換器３の伝熱フィン１０の第２変形例である伝熱フィン１０”を示す。図１１の伝熱フィン１０”では、突出部１４”が、熱交換器３への気流を横切る直立した板状片で形成されている。図１１及び図１２に示すように、板状突出部１４”は、矩形開口１４ａ”の気流の流入側に配置されている。
【００１６】
上記構成の空気調和機用室内機の運転を下文に説明する。最初に、室内機の運転が開始されると、送風装置５が、回転して、室内の空気を前面パネル２の通風穴２ａから吸込む。その空気は、熱交換器３を通過する際に熱交換されて、送風装置５によって吹出口４から室内に排出される。この時、熱交換器３の風速分布の風速の速い領域における伝熱フィン１０では、気流の方向Ａに閉鎖された突出部１４が、方向Ａに進む気流を妨げるので、風速分布が略均一化される。その結果、整流板を追加して設けたり、熱交換器の伝熱フィンの一部をつぶす等により生産コストが上昇する従来の方法と異なり、安価な簡単な構造で風速分布の不均一による騒音の発生を抑えることができる。
【００１７】
一方、熱交換器３の風速分布の風速の遅い領域における伝熱フィン１０では、気流の方向Ａに開口している切り起し部１５が、方向Ａに進む気流を案内するので、熱交換器３の熱交換が促進されるから、熱交換性能が従来のものと略同程度に維持される。
【００１８】
（実施の形態２）
図１４乃至図１６は、本発明の実施の形態２にかかる空気調和機用室内機の熱交換器３の風速分布の風速の速い領域における伝熱フィン２０を示す。図１４の伝熱フィン２０では、気流を妨げる管状突出部２４が、１対の伝熱管１３の間に設けられている。図１５及び図１６に示すように、管状突出部２４は貫通穴１１のボス１２の形状と略同一の形状を有する。
【００１９】
貫通穴１１のボス１２の形状と略同一の形状を有する管状突出部２４を用いることにより、伝熱フィン２０の金型構造が簡単になると共に、管状突出部２４を、貫通穴１１を形成する工程中に同時に形成できるから、伝熱フィン２０を更に安価に製造することができる。
【００２０】
以上の説明から明らかなように、本発明の空気調和機では、以下の顕著な効果が得られる。まず、熱交換器の風速分布の風速の遅い領域において伝熱管の間で伝熱フィンの表面に設けた切り起し部が、熱交換器の熱交換を促進することにより、熱交換性能を従来のものと略同程度に維持する一方、熱交換器の風速分布の風速の速い領域において伝熱管の間で伝熱フィンの表面に設けた突出部が、熱交換器への気流を妨げることにより、風速分布を略均一化するので、安価な簡単な構造で風速分布の不均一による騒音の発生を抑えることができる。
【００２１】
又、本発明の空気調和機では、熱交換器の伝熱フィンにおいて気流を妨げる突出部として貫通穴のボスの形状と略同一の形状を有する管状突出部を用いれば、伝熱フィンの金型構造が簡単になると共に、管状突出部を、貫通穴を形成する工程中に同時に形成できるから、伝熱フィンを更に安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる空気調和機用室内機の概略断面図である。
【図２】図１の空気調和機用室内機の熱交換器の風速分布の風速の速い領域における伝熱フィンの部分平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１の熱交換器の風速分布の風速の遅い領域における伝熱フィンの部分平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】図２の伝熱フィンの第１変形例である伝熱フィンの部分平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】図２の伝熱フィンの第２変形例である伝熱フィンの部分平面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２にかかる空気調和機用室内機の熱交換器の風速分布の風速の速い領域における伝熱フィンの部分平面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿う断面図である。
【図１６】図１４のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図である。
【図１７】従来の空気調和機の熱交換器の伝熱フィンの部分平面図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１９】図１７のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  室内機本体
２  前面パネル
３  熱交換器
４  吹出口
５  送風装置
８  水受け皿
１０  伝熱フィン
１１  貫通穴
１２  ボス
１３  伝熱管
１４  突出部
１５  切り起し部
【図１】
0004524253.tif 000002
【図２】
0004524253.tif 000003
【図３】
0004524253.tif 000004
【図４】
0004524253.tif 000005
【図５】
0004524253.tif 000006
【図６】
0004524253.tif 000007
【図７】
0004524253.tif 000008
【図８】
0004524253.tif 000009
【図９】
0004524253.tif 000010
【図１０】
0004524253.tif 000011
【図１１】
0004524253.tif 000012
【図１２】
0004524253.tif 000013
【図１３】
0004524253.tif 000014
【図１４】
0004524253.tif 000015
【図１５】
0004524253.tif 000016
【図１６】
0004524253.tif 000017
【図１７】
0004524253.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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