(57)【要約】【課題】複数枚の熱交換フィンと、これら熱交換フィンを貫通する蛇行状の冷媒配管とから構成される、所謂、フィンアンドチューブ型の熱交換器から成る放熱器と蒸発器の製造コストの低減を図る。【解決手段】本発明の熱交換器７５は、放熱器２２として使用される冷媒配管（放熱器用冷媒配管）３５と、蒸発器２５として使用される冷媒配管（蒸発器用冷媒配管）４５とを備え、冷媒配管３５と冷媒配管４５は所定の間隔を存して配置され、且つ、共通する管板８０、８１にて保持されている。【選択図】図３
2009074780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の熱交換フィンと、これら熱交換フィンを貫通する蛇行状の冷媒配管とから構成される熱交換器であって、
放熱器として使用される放熱器用冷媒配管と、蒸発器として使用される蒸発器用冷媒配管とを備え、
前記放熱器用冷媒配管と蒸発器用冷媒配管は所定の間隔を存して配置され、且つ、共通する管板にて保持されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記放熱器用熱交換器と蒸発器用熱交換器は、共通する前記熱交換フィンを貫通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】
前記放熱器用冷媒配管と蒸発器用冷媒配管を、前記間隔を含めて同一ピッチで配置し、各配管に拡管治具を挿入して前記管板及び熱交換フィンと冷媒配管とを固定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚の熱交換フィンと、これら熱交換フィンを貫通する冷媒配管とから構成される、所謂、フィンアンドチューブ型の熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種熱交換器は、所定間隔で複数枚配設された熱交換フィンと、これら熱交換フィンの両端に設けられ、当該熱交換フィンより肉厚で強度の高い冷媒配管固定用の管板と、これら熱交換フィン及び管板とを貫通する蛇行状の冷媒配管とから構成されている。そして、熱交換器を製造する場合、熱交換フィンと熱交換フィンの両端の管板に冷媒配管の外径より大きい貫通孔を穿設しておき、この貫通孔に直管状の複数の主配管を挿通する。この状態で当該主配管に拡張治具を挿入して、主配管を内側から押し広げて拡管する。これにより、主配管の外面が貫通孔に密着して当接し、主配管と熱交換フィン、及び、主配管と管板とが固着される。
【０００３】
次に、Ｕ字状に湾曲されたベンド配管の端部を上記直管状の主配管の端部に挿入し、ロー材(溶接材）にて両者を溶接にて固定することによって、蛇行状の冷媒配管が構成され、係るフィンアンドチューブ型の熱交換器が組み立てられていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３３３５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、コンプレッサ、放熱器、膨張弁などの減圧装置、及び、蒸発器等を配管接続し、冷媒等の熱交換媒体を循環可能とした冷媒回路を用いて、ファンにより空気経路内の空気を放熱器にて加熱し、加熱された高温空気を収容室に放出して、収容室内の衣類などの被洗濯物（被乾燥物）を乾燥させる洗濯乾燥機や乾燥機なども開発されてきている。この場合、放熱器や蒸発器等の熱交換器は、収容室に吐出される空気と熱交換可能に当該空気経路内に設置する必要があるが、係る空気経路は限られた狭い空間であるため、これら放熱器及び蒸発器を精度良く配置することが困難であった。そこで、従来では個々に製造された熱交換器（放熱器及び蒸発器）の管板をそれぞれねじ止めなどで結合し、これを空気経路内に取り付けていた。このため、組み立て工数が増加して、製造コストの高騰を招いていた。
【０００５】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、複数枚の熱交換フィンと、これら熱交換フィンを貫通する蛇行状の冷媒配管とから構成される、所謂、フィンアンドチューブ型の熱交換器から成る放熱器と蒸発器の製造コストの低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の熱交換器は、複数枚の熱交換フィンと、これら熱交換フィンを貫通する蛇行状の冷媒配管とから構成されるものであって、放熱器として使用される放熱器用冷媒配管と、蒸発器として使用される蒸発器用冷媒配管とを備え、放熱器用冷媒配管と蒸発器用冷媒配管は所定の間隔を存して配置され、且つ、共通する管板にて保持されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明の熱交換器は、上記発明において放熱器用熱交換器と蒸発器用熱交換器は、共通する熱交換フィンを貫通することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明の熱交換器の製造方法は、放熱器用冷媒配管と蒸発器用冷媒配管を、間隔を含めて同一ピッチで配置し、各配管に拡管治具を挿入して管板及び熱交換フィンと冷媒配管とを固定することにより上記各発明に記載の熱交換器を製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数枚の熱交換フィンと、これら熱交換フィンを貫通する蛇行状の冷媒配管とから構成される熱交換器であって、放熱器として使用される放熱器用冷媒配管と、蒸発器として使用される蒸発器用冷媒配管とを備え、放熱器用冷媒配管と蒸発器用冷媒配管は所定の間隔を存して配置され、且つ、共通する管板にて保持されているので、放熱器と蒸発器とを所定の間隔を存して精度良く取り付けることができる。
【００１０】
これにより、放熱器と蒸発器との精度を確保しながら、製造コストを低減することができるようになる。特に、狭い空間に配置する場合であっても、従来のように放熱器の管板と蒸発器の管板とをねじ止めなどにて結合する必要がないので、組み立て工数を省略でき、コストを効果的に抑えることが出来るようになる。
【００１１】
また、請求項２の発明の如く放熱器用熱交換器と蒸発器用熱交換器は、共通する熱交換フィンを貫通するものとすれば、放熱器用熱交換器と蒸発器用熱交換器のフィンを共有化することができるので、製造コストをより一層低減することができるようになる。
【００１２】
上記各発明において、特に、請求項３の製造方法の如く放熱器用冷媒配管と蒸発器用冷媒配管を、間隔を含めて同一ピッチで配置し、各配管に拡管治具を挿入して管板及び熱交換フィンと冷媒配管とを固定するものとすれば、従来の拡管治具を転用して管板及び熱交換フィンと放熱用冷媒配管及び蒸発用冷媒配管とを一度に固定することができる。これにより、熱交換器の製造コストを著しく低減することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、放熱器として使用される熱交換器、及び、蒸発器として使用される熱交換器として、共にフィンアンドチューブ型の熱交換器が使用される場合において、製造コストの低減を図るために成されたものである。熱交換器の製造コストを低減するという目的を、放熱器として使用される放熱器用冷媒配管と、蒸発器として使用される蒸発器用冷媒配管とを備え、放熱器用冷媒配管と蒸発器用冷媒配管は所定の間隔を存して配置し、且つ、共通する管板にて保持することにより実現した。特に、放熱器及び蒸発器が限られた狭い空間に配置される場合であっても本発明により精度良く取り付けることが可能となる。以下、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の熱交換器７５を備えた洗濯乾燥機Ｗの概略構成図、図２は図１の洗濯乾燥機Ｗの冷媒回路図をそれぞれ示している。洗濯乾燥機Ｗは、衣類等の被洗濯物（被乾燥物）を洗濯、及び、乾燥するためのもので、外郭を構成する本体Ｂの外装ケース１側面上方には被洗濯物を出し入れするための取出口６を開閉するための開閉扉３が取り付けられており、開閉扉３の側方、或いは、上方の外装ケース１には、各種の操作スイッチや表示部が配設された図示しない操作パネルが設けられている。
【００１５】
前記本体Ｂ内には、貯水可能な円筒状の外槽ドラム２が設けられ、この外槽ドラム２は円筒の軸を斜め方向として配設されている。そして、この外槽ドラム２の内側には、洗濯槽と脱水槽を兼ねる略円筒状の内槽ドラム５が設けられている。この内槽ドラム５の内部は被洗濯物を収容する収容室１０とされ、これも円筒の軸を斜め方向として配設されると共に、この軸が外槽ドラム２に装着された駆動モータＭの軸８に連結され、当該軸８を中心とし、外槽ドラム２内で回転可能に保持されている。
【００１６】
更に、内槽ドラム５の一端面５Ａ（図１の左上方の面）には、前記取出口６が形成されており、内槽ドラム５は、エチレンプロピレンゴム等から成る軟質ゴム部材１１及び支持部材９を介してこの取出口６に回転自在に支持されている。この取出口６の下方に位置する支持部材９には、後述する空気循環経路５０の吹出口５４が形成されている。この吹出口５４は、収容室１０に空気を導入するための収容室１０の空気入口である。また、内槽ドラム５の円筒の側面５Ｓ周囲及び軸方向における他端面５Ｂ（図１の右下方の面）には空気及び水が流通可能な複数の孔７・・が形成されている。この孔７・・は、洗濯運転においては水が流出すると共に、乾燥運転においては乾燥用の空気（循環空気）が流通する。
【００１７】
前述した駆動モータＭは、洗濯運転及び当該洗濯運転終了後の乾燥運転において、外槽ドラム２及び内槽ドラム５の軸と同一の斜め方向の軸８を中心として内槽ドラム５を回転させるためのモータである。この駆動モータＭは、前記軸８の一端に取り付けられ、後述するコントローラにより、洗濯運転の脱水工程時には、高速にて内槽ドラム５を回転させると共に、乾燥運転時においては低速にて内槽ドラム５を回転させるよう制御されている。
【００１８】
一方、前記本体Ｂの外槽ドラム２上方には、外槽ドラム２内に給水するための図示しない給水通路が設けられており、この給水通路の一端は給水バルブを介して水道水などの給水源に接続されている。給水バルブは前記コントローラＣにて開閉が制御される。また、給水通路の他端は、前記外槽ドラム２に接続されて外槽ドラム２内の内槽ドラム５の上方にて開口しており、コントローラＣにて前記給水バルブが開放されると、給水源から水（水道水）が外槽ドラム２内に供給されると共に、この水が内槽ドラム５の側面５Ｓ周囲の孔７・・を介して収容室１０にも供給されるように構成されている。
【００１９】
また、前記本体Ｂの下部には、外槽ドラム２内（収容室１０も含む）の水を排出するための排水手段としての図示しない排水通路が設けられており、この排水通路の一端は、洗濯乾燥機Ｗの外部に導出され、排水溝等に接続されている。そして、排水通路の他端はコントローラＣにて開閉が制御される排水バルブを介して内槽ドラム５の他端面５Ｂより外槽ドラム２の他端２Ｂ側となる外槽ドラム２の最低部と連通している。また、外槽ドラム２の他端２Ｂ上方には前記空気循環経路５０の放出口５２が形成されている。この放出口５２は収容室１０から空気を吐出させるための収容室１０の空気出口である。
【００２０】
他方、本体Ｂ内の外槽ドラム２の前側から下側及び後側に渡って機械室６０が構成され、この機械室６０内に前述した空気循環経路５０が構成されている。空気循環経路５０内には後述する熱交換器７５（放熱器２２及び蒸発器２５）が設けられている。この空気循環経路５０は、蒸発器２５及び放熱器２２と順次熱交換した後、収容室１０の空気入口としての吹出口５４に至り、当該収容室１０を経た後、収容室１０の空気出口としての放出口５２から再び蒸発器２５に戻る空気循環を行わせるための経路である。具体的に、本実施例の空気循環経路５０は、外槽ドラム２の他端２Ｂ上方に形成された前記放出口５２にて一端が開口すると共に、当該一端から外槽ドラム２の下側を通過し、他端は前記支持部材９の取出口６下方に形成された吹出口５４に接続されている。
【００２１】
また、空気循環経路５０内には、ファン５５が設けられている。このファン５５は、乾燥運転において放熱器２２で加熱された空気を空気循環経路５０の吹出口５４から内槽ドラム５内の収容室１０に送り、収容室１０を経た空気を放出口５２から蒸発器２５に送った後、再び、放熱器２２に戻すことにより、空気循環経路５０内の空気循環を行うための送風手段である。本実施例では、ファン５５は空気循環経路５０内の熱交換器７５より放出口５２側に配設されている。
【００２２】
即ち、洗濯乾燥機Ｗは、乾燥運転においてファン５５を運転して蒸発器２５及び放熱器２２と順次熱交換した空気を、収容室１０に送風し、収容室１０を経た空気を再び蒸発器２５に戻すように循環させる構成とされている。
【００２３】
次に、図１及び図２において、２０は前述した冷媒回路であり、当該冷媒回路２０はコンプレッサ２１、放熱器２２、減圧装置としてのキャピラリチューブ２４及び蒸発器２５等を順次環状に配管接続して構成されている。尚、２３は後述する補助熱交換器である。また、本実施例では冷媒回路２０の減圧装置としてキャピラリチューブ２４を用いるものとしたが、膨張弁を用いても差し支えない。また、冷媒回路２０内には、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ2）が所定量封入されている。ここで、本実施例で使用するコンプレッサ２１は多段（２段）圧縮式のロータリコンプレッサであり、図示しない密閉容器内に電動要素と、この電動要素にて駆動される第１の回転圧縮要素（１段目）及び第２の回転圧縮要素（２段目）が設けられている。
【００２４】
そして、冷媒導入管２６からコンプレッサ２１の第１の回転圧縮要素に低圧冷媒が導入され、冷媒吐出管２７から第２の回転圧縮要素で圧縮された高温高圧の冷媒がコンプレッサ２１外に吐出される構成とされている。尚、本実施例では多段（２段）圧縮式のロータリコンプレッサを用いて説明したが、これに限らず、単段、或いは、３段以上の圧縮式コンプレッサであっても良く、また、スクロール型、レシプロ型のコンプレッサなど、その他種々のコンプレッサも適用可能である。また、冷媒回路２０内に封入する冷媒も二酸化炭素に限らず、他の冷媒を用いるものとしても差し支えない。
【００２５】
前記コンプレッサ２１の冷媒吐出管２７は、空気循環経路５０内の吹出口５４側に設けられた空気加熱用の放熱器２２の入口に接続される。そして、放熱器２２を出た配管２８は補助熱交換器２３を経てキャピラリチューブ２４に至り、キャピラリチューブ２４の出口に接続された配管２９は空気循環経路５０のファン５５の空気吐出側（空気下流側）に設けられた蒸発器２５の入口に接続され、蒸発器２５の出口には上記コンプレッサ２１の冷媒導入管２６が接続されて、係る環状の冷媒回路２０を構成している。
【００２６】
尚、本実施例の洗濯乾燥機Ｗは、前述したコントローラＣにより運転が制御されている。このコントローラＣは洗濯乾燥機Ｗの制御を司る制御手段であり、駆動モータＭの運転、給水通路及び排水通路の各バルブの開閉、コンプレッサ２１の運転、ファン５５の運転等を制御している。更に、コントローラＣは収容室１０内に収容された被洗濯物が変色及び損傷しないように放熱器２２を経た空気温度も制御している。具体的には、例えば、収容室１０の空気入口である空気循環経路５０の吹出口５４の近傍に収容室１０の入口空気温度を検出するための温度センサを取り付けて、コントローラＣが当該温度センサにて検出される循環空気の温度が所定の温度となるようにコンプレッサ２１の運転等を制御している。
【００２７】
以上の構成で、次に、洗濯乾燥機Ｗの動作を説明する。取出口６から内槽ドラム５内の収容室１０に被洗濯物と当該被洗濯物の量に応じた所定量の洗剤が投入され、開閉蓋３が閉じられて、前述した操作スイッチのうちの電源スイッチ及びスタートスイッチが操作されると、前記コントローラＣにより洗濯運転が開始される。これにより、前記給水通路の給水バルブが開かれ、給水通路が開放される。これにより、給水源から外槽ドラム２及び内槽ドラム５の孔７・・を介して水が供給される。外槽ドラム２に供給された水は内槽ドラム５に形成された複数の孔７・・を介しても収容室１０に流入する。尚、このとき前記排水通路の排水バルブは閉じられている。
【００２８】
そして、内槽ドラム５内の収容室１０に所定量の水が溜まると、コントローラＣにより給水バルブが閉じられて給水通路が閉塞される。これにより、給水源からの水の供給が停止される。
【００２９】
次に、コントローラＣにより駆動モータＭが通電起動される。これにより、軸８が回転し、この軸８に取り付けられた内槽ドラム５が外槽ドラム２内で回転し始めて、洗濯運転の洗濯工程が開始される。そして、この洗濯工程の開始から所定時間経過すると、コントローラＣにより駆動モータＭが停止され、排水通路の排水バルブが開放されて内槽ドラム５の収容室１０内（即ち、外槽ドラム２内）の水（洗濯水）が排出されていく。
【００３０】
そして、収容室１０（外槽ドラム２内）の水が排出されると、コントローラＣにより再び駆動モータＭが作動され、被洗濯物の脱水が行われる。この脱水が所定時間実行されると、排水バルブが閉じられ排水通路が閉塞されて、すすぎ工程に移行する。
【００３１】
このすすぎ工程では、先ず、給水通路の給水バルブが開かれ、給水通路が開放される。これにより、給水源から外槽ドラム２内及び収容室１０に再び水が供給される。そして、内槽ドラム５内の収容室１０に所定量の給水が行われると、コントローラＣにより給水バルブが閉じられ、給水通路が閉塞される。これにより、給水源からの水の供給が停止される。
【００３２】
そして、前記駆動モータＭの回転動作が所定時間繰り返されてすすぎが行われた後、駆動モータＭが停止され、排水通路の排水バルブが開かれて、収容室１０（外槽ドラム２内）のすすぎ水が排水通路に排出されていく。収容室１０（外槽ドラム２内）のすすぎ水が排出されると、コントローラＣにより駆動モータＭが作動され、前述同様に内槽ドラム５が回転されて、被洗濯物の脱水を行う脱水工程に移行する。
【００３３】
この脱水工程が所定時間実行されると、コントローラＣにより排水通路の排水バルブが閉じられ、排水通路が閉塞される。更に、コントローラＣによりコンプレッサ２１が起動され、ファン５５の運転が開始されると共に、前記駆動モータＭにより内槽ドラム５を回転させて乾燥運転に移行する。
【００３４】
上記コンプレッサ２１の起動により、冷媒導入管２６からコンプレッサ２１の第１の回転圧縮要素に冷媒（ＣＯ2）が吸い込まれて圧縮される。第１の回転圧縮要素で圧縮されて中間圧となった冷媒は、第２の回転圧縮要素に吸入され、２段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管２７より外部に吐出される。
【００３５】
冷媒吐出管２７から吐出された冷媒ガスは空気循環経路５０内に設けられた放熱器２２に流入する。係る高温高圧の冷媒ガスはここで、空気循環経路５０内を循環する空気と熱交換して放熱し、冷却される。
【００３６】
放熱器２２にて冷却された冷媒は、補助熱交換器２３にて更に冷却され、キャピラリチューブ２４にて減圧された後、空気循環経路５０内に設けられた熱交換器７５の蒸発器２５にて循環空気（収容室１０からの湿気を含んだ空気）と熱交換して蒸発する。即ち、冷媒回路２０は、蒸発器２５にて収容室１０からの湿気を含んだ空気を凝結させ、当該空気内の水分を除去させると共に、当該蒸発器２５において冷媒により循環空気から熱を汲み上げて、放熱器２２に搬送して、収容室１０に吐出される循環空気を加熱するヒートポンプとして機能する。
【００３７】
このように、冷媒回路２０を備えて、収容室１０からの空気の水分を蒸発器２５にて凝結除去し、このとき、空気から汲み上げた熱を、冷媒により放熱器２２に搬送し、収容室１０に吐出する循環空気の加熱に利用することで、エネルギー効率の改善を図ることができるようになる。特に、放熱器２２により電気ヒータなどの格別な加熱手段を用いること無く循環空気を高温に加熱することができるので、電気エネルギー等のエネルギーコストを削減することができる。
【００３８】
そして、蒸発器２５にて蒸発した冷媒はその後、冷媒導入管２６を経て、再び、コンプレッサ２１に吸い込まれる循環を繰り返す。
【００３９】
また、前記ファン５５の運転により、収容室１０内の被洗濯物を乾燥させて湿気を含んだ空気（循環空気）は、収容室１０を経て他端面５Ｂに形成された孔７・・から収容室１０を流出する。そして、この空気は、外槽ドラム２の他端２Ｂの上方に形成された放出口５２から空気循環経路５０内に入り、ファン５５に吸い込まれる。その後、ファン５５に吸い込まれた空気は、ファン５５の空気吐出側に設けられた熱交換器７５に向かって吐出され、蒸発器２５を通過する。
【００４０】
このとき、収容室１０内の被洗濯物を乾燥させて湿気を含んだ空気は、当該蒸発器２５を通過する過程で、蒸発器２５を流れる冷媒と熱交換し、冷媒に熱を奪われて、空気中の水分が蒸発器２５の表面に凝結する。これにより、当該蒸発器２５にて被洗濯物を乾燥させて湿気を含んだ空気から水分を凝結除去し、再び乾燥した空気とすることができる。
【００４１】
尚、蒸発器２５の表面にて凝結した水分は、その後、水滴となって蒸発器２５の下部に設けられたドレンパン上に落下し（図示せず）、図示しないドレンパイプ、排水通路等を介して外部に排出される。
【００４２】
一方、蒸発器２５で湿気が取り除かれて乾燥した空気は、当該蒸発器２５を流れる冷媒により熱を奪われて、冷却される。その後、放熱器２２の周囲を通過し、当該放熱器２２を流れる高温高圧の冷媒ガスと熱交換して加熱され、内槽ドラム５の一端面５Ａの取出口６の外周に設けられた支持部材９の下方に形成された吹出口５４から収容室１０内に吐出される。
【００４３】
この収容室１０に吐出された循環空気は、当該収容室１０を一端５Ａ側から他端５Ｂ側に流れる過程で被洗濯物と接触し、被洗濯物を暖めて水分を蒸発させて、被洗濯物を乾燥させる。
【００４４】
そして、収容室１０にて被洗濯物を乾燥させて水分を含んだ空気は、内槽ドラム５の他端面５Ｂに形成された孔７・・から流出し、外槽ドラム２の前記放出口５２から空気循環経路５０内に吸い込まれるサイクルを繰り返す。このような乾燥運転が実行されることにより、収容室１０内の被洗濯物は乾燥される。
【００４５】
ところで、上述したように冷媒回路２０の高圧側熱交換器である放熱器２２及び低圧側熱交換器である蒸発器２５は共に空気循環経路５０内に所定の間隔を存して配置されているが、洗濯乾燥機Ｗの小型化等の問題から当該空気経路として確保できるのは、限られた狭い空間となるため、これら放熱器２２及び蒸発器２５を精度良く配置することが困難であった。即ち、放熱器２２と蒸発器２５の間隔を広げすぎると、冷媒回路２０自体が大型化し、本体Ｂの小型化を図り難いという不都合が生じる。逆に、放熱器２２と蒸発器２５との間隔を狭くすると、放熱器２２を流れる高圧側冷媒と蒸発器２５を流れる低圧側冷媒との間で積極的に熱交換が行われ、即ち、冷媒と循環空気との熱交換よりも、専ら冷媒間の熱交換のほうが優先して行われる恐れがあり、その結果、空気循環経路５０内の循環空気の加熱及び除湿効果が低減して、乾燥運転の効率の悪化を来す不都合が生じることとなる。
【００４６】
そこで、本実施例の洗濯乾燥機Ｗの空気経路５０内のような限られた狭い空間内に放熱器２２及び蒸発器２５を精度良く配置するために、従来では、放熱器２２の冷媒配管と蒸発器２５の冷媒配管とを所定の間隔を存して配置した状態で、両者をネジ等の固定部材にて結合して一体化し、この一体的に結合された放熱器及び蒸発器７５を空気経路５０内などの限られた狭い空間に取り付けていた。
【００４７】
ここで、上述した従来の高圧側熱交換器としての放熱器及び低圧側熱交換器としての蒸発器について図１１及び図１２を用いて詳述する。図１１は放熱器２２及び蒸発器２５の一部を平面から見た図、図１２は図１１の一側面図（図１１の手前側の面から見た図）である。図１１及び図１２に示すように、放熱器２２は、所定の間隔に設けられた複数枚のアルミニウム製の熱交換フィン１２２Ｆと、この熱交換フィン１２２Ｆの両端に配置され、当該熱交換フィン１２２Ｆより肉厚で強度の高い一対の管板１３０、１３１と、これら熱交換フィン１２２Ｆ及び管板１３０、１３１を貫通する蛇行状の銅管製冷媒配管３５から成る、所謂、フィンアンドチューブ型の熱交換器にて構成されている。
【００４８】
また、蒸発器２５も、上記放熱器２２と同様に所定の間隔に設けられた複数枚のアルミニウム板製の熱交換フィン１２５Ｆと、この熱交換フィン１２５Ｆの両端に配置され、当該熱交換フィンＦ１２５Ｆより肉厚で強度の高い一対の管板１４０、１４１と、これら熱交換フィン１２５Ｆ及び管板１４０、１４１を貫通する蛇行状の銅管製冷媒配管４５から成る、所謂、フィンアンドチューブ型の熱交換器にて構成されている。
【００４９】
上記放熱器２２を構成する蛇行状の冷媒配管３５は、複数本の直線状の配管の長手方向の中心部を湾曲してＵ字状に形成された主配管３５Ａと、管板１３１より熱交換フィン１２２Ｆの離間側に位置する主配管３５Ａの端部を相互に接続するＵ字状を呈した図示しないベンド配管とから構成されている。具体的に、本実施例の主配管３５Ａは、Ｕ字状に形成された湾曲部が管板１３０より熱交換フィン１２２Ｆの離間側に位置し、管板１３０と管板１３１との間となる熱交換フィン１２２Ｆ側は直線状を呈した直線部となる。
【００５０】
また、蒸発器２５を構成する蛇行状の冷媒配管４５は、放熱器２２と同様に、複数本の直線状の配管の長手方向の中心部を湾曲してＵ字状に形成された主配管４５Ａと、管板１４１より熱交換フィン１２５Ｆの離間側に位置する主配管４５Ａの端部を相互に接続するＵ字状を呈した図示しないベンド配管とから構成されている。具体的に、本実施例の主配管４５Ａは、Ｕ字状に形成された湾曲部が管板１４０より熱交換フィン１２５Ｆの離間側に位置し、管板１４０と管板１４１との間となる熱交換フィン１２５Ｆ側は直線状を呈した直線部となる。
【００５１】
尚、本実施例では上述したように放熱器２２及び蒸発器２４の各冷媒配管３５、４５の主配管３５Ａ、４５Ａは共に直線状の配管の長手方向の中心部を湾曲してＵ字状に形成するものとしたが、これに限らず、直線状に延在する配管の一側に予めＵ字状のベンド配管を接続したものを用いても差し支えない。
【００５２】
以上の構成からなる放熱器２２の製造方法について説明すると、先ず、図１３に示すように所定間隔で設けられた複数枚の熱交換フィン１２２Ｆ、及び、熱交換フィン１２２Ｆの両側に設けた管板１３０、１３１に冷媒配管３５の主配管３５Ａの外径より若干大きい貫通孔（図示しない）を穿設する。次に、管板１３０に形成された貫通孔から主配管３５Ａの両端を挿入し、管板１３０側から他方の管板１３１間に渡って所定間隔で配置された熱交換フィン１２２Ｆに形成された貫通孔、管板１３１の貫通孔に順次主配管３５を挿通する。このとき、主配管３５Ａの両端は管板１３１より熱交換フィン１２２Ｆから離間側に位置した状態となる。
【００５３】
この状態で、当該主配管３５Ａに両端の開口から拡張治具７０を挿入する。具体的には、拡張治具７０のガイド部７１側から主配管３５Ａの両端の開口に主配管３５Ａの内径より若干大きい外径を有する拡張棒７２を位置合わせする。そして、その状態で、図１４に示すように該拡張棒７２を当該主配管３５Ａ内に挿入する。これにより、主配管３５Ａが当該主配管３５Ａ内に挿入された上記拡張棒７２により内側から押し広げられて、拡張し（拡管）、主配管３５Ａの外周面が熱交換フィン１２２Ｆ及び両管板１３０、１３１に形成された貫通孔に密着して当接し、主配管３５Ａと熱交換フィン１２２Ｆ、及び、主配管３５Ａと両管板１３０、１３１とが密着される。
【００５４】
その後、上記拡張治具７０の拡張棒７２を主配管３５Ａから引き抜き、主配管３５Ａの端部の開口にＵ字状に湾曲された図示しないベンド配管の端部を挿入し、ロー材(溶接材）にて両者を溶接にて固定することによって、蛇行状の冷媒配管３５が構成される。これにより、係るフィンアンドチューブ型の熱交換器（放熱器２２）が組み立てられる。
【００５５】
尚、上記蒸発器２５も放熱器２２と同様の方法で組み立てられているため、ここでは、蒸発器２５の製造方法については説明を省略する。
【００５６】
一方、上記の如くフィンアンドチューブ型の熱交換器からなる放熱器２２及び蒸発器２５を本実施例の洗濯乾燥機Ｗの空気経路５０内のような限られた狭い空間内に放熱器２２及び蒸発器２５を精度良く配置するために、従来では、放熱器２２及び蒸発器２５の各管板をそれぞれネジ止めして、放熱器２２と蒸発器２５を結合して一体化し、これを空気循環経路５０内に取り付けていた。
【００５７】
具体的に、従来の放熱器２２と蒸発器２５の結合方法について図１５及び図１６を用いて説明する。先ず、放熱器２２の最も蒸発器２５側となる冷媒配管３５と蒸発器２５の最も放熱器２２側となる冷媒配管４５とを所定の間隔を存した状態であって、且つ、管板１３０と管板１４０、及び、管板１３１と管板１４１とが一部重なり合うように配置する。そして、この状態で、管板１３０と管板１４０とが重なり合った箇所（図１６では上下２箇所）にネジ１５０を取り付けるための図示しない取付孔を形成し、この取付孔にネジ１５０を挿入して両者を締結する。
【００５８】
同様に、管板１３１と管板１４１とが重なり合った箇所（図示しないが上下２箇所）にネジ１５１を取り付けるための図示しない取付孔を形成し、形成された当該取付孔にネジ１５１を挿入し、両者を締結していた。このように、従来では、放熱器２２と蒸発器２５の各管板をそれぞれネジ止めすることにより、一体的に結合していたため、組立の工数が多くなり、製造コストが高騰する不都合が生じていた。
【００５９】
そこで、本発明では所定の間隔を存して配置された放熱器２２の冷媒配管３５と蒸発器２５の冷媒配管４５とを共通する管板８０、８１にて保持するものとする。即ち、本発明では冷媒回路２０の高圧側熱交換器としての放熱器２２の冷媒配管３５（放熱器用冷媒配管）と低圧側熱交換器としての蒸発器２５の冷媒配管４５（蒸発器用冷媒配管）とが所定の間隔を存した状態で、一対の共通する管板８０、８１にて保持されることにより放熱器２２と蒸発器２５とが一体的に構成されている（図３乃至図５）。尚、図３は本実施例の熱交換器７５の平面図、図４は図３の熱交換器７５の一側面図（管板８０側から見た側面図）、図５は図４と反対側の側面図（管板８１側から見た側面図）をそれぞれ示している。
【００６０】
そして、本実施例の熱交換器７５では、空気循環経路５０内の空気上流側となる放出口５２側に蒸発器２５の冷媒入口２５Ａが位置し、空気下流側となる吹出口５４側に放熱器２２の冷媒入口２２Ａが位置するように配置される。図５に示す矢印は、当該熱交換器７５を通過する空気循環経路５０内の循環空気の流れを示している。即ち、空気循環経路５０内の循環空気が蒸発器２５、放熱器２２の順に流れるように熱交換器７５が配置されている。更に、上述のように空気循環経路５０内の空気上流側となる放出口５２側に蒸発器２５の冷媒入口２５Ａが位置し、空気下流側となる吹出口５４側に放熱器２２の冷媒入口２２Ａが位置することで、熱交換器７５の空気上流側でもっとも温度が低い冷媒が流れ、そこから空気下流側に向って冷媒の温度が高くなる。
【００６１】
このように、放熱器２２の冷媒配管３５と蒸発器２５の冷媒配管４５は所定の間隔を存して配置され、且つ、共通する管板８０、８１にて保持されているので、放熱器２２と蒸発器２５とを所定の間隔を存して精度良く取り付けることができる。
【００６２】
更に、図３及び図５に示すように本実施例の熱交換器７５の放熱器２２の出口側には冷媒配管２８を介して補助熱交換器２３が接続されている。この補助熱交換器２３の冷媒配管３６は、蒸発器２５の冷媒配管４５と交熱的に配置されている。即ち、補助熱交換器２３の冷媒配管４５は、蒸発器２５を構成する熱交換フィン１４５Ｆを貫通するよう構成されている。当該補助熱交換器２３は、放熱器２２で放熱して冷却された冷媒を、更に放熱するためのサブクールとしての効果を有すると共に、低外気温時などにおける蒸発器２５に着いた霜を溶解するための除霜効果も奏する。尚、図５において、２３Ｂは補助熱交換器２３の冷媒出口である。
【００６３】
この場合の熱交換器７５の製造方法について図６を用いて説明する。先ず、所定間隔で設けられた複数枚の熱交換フィン１２２Ｆと、熱交換フィン１２２Ｆの両端の管板８０、８１の冷媒配管３５に対応する位置に冷媒配管３５の主配管３５Ａの外径より若干大きい貫通孔を穿設する。同様に、各熱交換フィン１２２Ｆと所定の間隔を存して、当該熱交換フィン１２２Ｆと並列して配置された複数枚の熱交換フィン１２５Ｆと、熱交換フィン１２５Ｆの両端の管板８０、８１の冷媒配管４５に対応する位置に冷媒配管４５の主配管４５Ａの外径より若干大きい貫通孔を穿設すると共に、熱交換フィン１２５Ｆと、熱交換フィン１２５Ｆの両端の管板８０、８１の冷媒配管３６に対応する位置に冷媒配管３６の主配管３６Ａとの外径より若干大きい貫通孔を穿設する。尚、本実施例では各冷媒配管３５、３６、４５の主配管３５Ａ、３６Ａ、４５Ａは、外径及び内径が同一で、且つ、同一の材質（本実施例では銅製）の配管にて構成されているものとする。したがって、上記各部材に穿設する貫通孔の形状もすべて同一とされる。
【００６４】
また、このとき、各貫通孔を前記間隔を含めて同一ピッチ（図３に示すＡ及びＡの整数ｎ倍（ｎは２以上の整数））となるように穿設する。次に、管板８０に形成された各貫通孔から各配管３５Ａ、３６Ａ、４５Ａの両端を挿入し、管板８０側から他方の管板８１間に渡って所定間隔で配置された各熱交換フィン１２２Ｆ、１２５Ｆに形成された貫通孔、管板８１の貫通孔に順次挿通する。このとき、主配管３５Ａ、３６Ａ、４５Ａの両端は管板８１より熱交換フィン１２２Ｆ、１２５Ｆから離間側に位置した状態となる。
【００６５】
この状態で、当該主配管３５Ａ、３６Ａ、４５Ａに両端の開口から拡張治具７０を挿入する。具体的には、拡張治具７０のガイド部７１側から主配管３５Ａ、３６Ａ、４５Ａの両端の開口に各主配管３５Ａ、３６Ａ、４５Ａの内径より少許大なる外径を有する拡張棒７２を位置合わせする。このとき、上述したように各貫通孔を前記間隔を含めて同一ピッチとなるように穿設することで、各冷媒配管３５、３６、４５が間隔を含めて同一ピッチ（即ち、図３に示すＡ、或いは、このＡの整数倍であるｎ＊Ａ（ｎは２以上の整数））で配置することができるので、従来使用されていた拡管治具７０をそのまま転用して本発明の熱交換器７５の管板８０、８１及び熱交換フィン１２２Ｆ、１２５Ｆと各冷媒配管３５、３６、４５とを一度に固定することができる。
【００６６】
即ち、拡張治具７０のガイド部７１側から主配管３５Ａ、３６Ａ、４５Ａの両端の開口に各配管３５Ａ、３６Ａ、４５Ａの内径より少許大なる外径を有する拡張棒７２を位置合わせ、その状態で、図７に示すように該拡張棒７２を各配管３５Ａ、３６Ａ、４５Ａ内に挿入する。これにより、各配管３５Ａ、３６Ａ、４５Ａが当該配管３５Ａ、３６Ａ、４５Ａ内に挿入された上記拡張棒７２により内側から押し広げられて、拡張し（拡管）、配管３５Ａの外周面が熱交換フィン１２２Ｆ及び両管板８０、８１に形成された貫通孔に密着して当接し、主配管３５Ａと熱交換フィン１２２Ｆ、及び、主配管３５Ａと両管板１３０、１３１とが固着されると共に、配管３６Ａ、４５Ａの外周面が熱交換フィン１２５Ｆ及び両管板８０、８１に形成された貫通孔に密着して当接し、主配管３６Ａ、４５Ａと熱交換フィン１２５Ｆ、及び、主配管３６Ａ、４５Ａと両管板８０、８１とが固着される。
【００６７】
その後、上記拡張治具７０の拡張棒７２を引き抜き、主配管３５Ａ、３６Ａ、４５Ａの端部の開口にＵ字状に湾曲されたベンド配管３９の端部を挿入し、ロー材(溶接材）にて両者を溶接にて固定することによって、蛇行状の冷媒配管が構成される。これにより、本発明の放熱器２２及び蒸発器２５とが一体的に構成されたフィンアンドチューブ型の熱交換器７５が組み立てられる。
【００６８】
以上詳述したように、本発明の熱交換器７５は、放熱器用冷媒配管３５と蒸発器用冷媒配管４５は所定の間隔を存して配置され、且つ、共通する管板８０、８１にて保持されているので、放熱器２２と蒸発器２５とを所定の間隔を存して精度良く取り付けることができる。
【００６９】
これにより、放熱器２２と蒸発器２５との精度を確保しながら、製造コストを低減することができるようになる。特に、狭い空間を配置する場合であっても、従来のようにここに製造された放熱器の管板と蒸発器の管板とをねじ止めなどにて結合する必要がないので、組み立て工数を省略でき、コストを効果的に抑えることが出来るようになる。
【００７０】
特に、本発明の製造方法の如く放熱器用冷媒配管３５と蒸発器用冷媒配管３５を、間隔を含めて同一ピッチで配置し、各配管に拡管治具７０を挿入して管板８０、８１及び熱交換フィン１２２Ｆ、１２５Ｆと冷媒配管３５、４５とを固定するものとすれば、従来の拡管治具７０を転用して管板８０、８１及び熱交換フィン１２２Ｆ、１２５Ｆと放熱用冷媒配管３５及び蒸発用冷媒配管４５とを一度に固定することができる。これにより、熱交換器７５の製造コストを著しく低減することができる。
【００７１】
また、本実施例の熱交換器７５の如く放熱器２２の出口側に補助熱交換器２３を設けて、当該熱交換器７５の配管を蒸発器２５の冷媒配管４５と交熱的に配置することで、放熱器２２で放熱して冷却された冷媒を、更に放熱して過冷却させる効果と、低外気温時などにおける蒸発器２５に着いた霜を溶解するための除霜効果とを実現することができるようになる。
【実施例２】
【００７２】
尚、上記実施例１の熱交換器７５は、放熱器２２の熱交換フィン１２２Ｆと蒸発器２５の熱交換フィン１２５Ｆとを別々に構成するものとしたが、図８乃至図１０に示すように当該放熱器２２と蒸発器２５が共通する熱交換フィン１７５Ｆを貫通するよう構成することも可能である。
【００７３】
図８はこの場合の熱交換器１７５の平面図、図９は図８の熱交換器１７５の一側面図（管板８０側から見た側面図）、図１０は図９とは反対側の側面図（管板８１側から見た側面図）をそれぞれ示している。尚、図８乃至図１０において、前記各図１乃至図７と同一の符号が付されたものは、同様、或いは、類似の効果、若しくは、作用を奏するものであるため、ここでは説明を省略する。
【００７４】
この場合も、前記実施例１と同様に放熱器２２の冷媒配管３５（放熱器用冷媒配管）と蒸発器２５の冷媒配管４５（蒸発器用冷媒配管）とが所定の間隔を存した状態で配置されている。更に、本実施例の熱交換器１７５も、空気循環経路５０内の空気上流側となる放出口５２側に蒸発器２５の冷媒入口２５Ａが位置し、空気下流側となる吹出口５４側に放熱器２２の冷媒入口２２Ａが位置するように配置される。図１０に示す矢印は、当該熱交換器１７５を通過する空気循環経路５０内の循環空気の流れを示している。即ち、空気循環経路５０内の循環空気が蒸発器２５、放熱器２２を順次流れるように配置されている。更に、上述のように空気循環経路５０内の空気上流側となる放出口５２側に蒸発器２５の冷媒入口２５Ａが位置し、空気下流側となる吹出口５４側に放熱器２２の冷媒入口２２Ａが位置することで、熱交換器１７５の空気上流側でもっとも温度が低い冷媒が流れ、そこから下流側に向って冷媒の温度が高くなる。
【００７５】
このように、放熱器２２の冷媒配管３５と蒸発器２５の冷媒配管４５は所定の間隔を存して配置され、且つ、共通する管板８０、８１にて保持されているので、放熱器２２と蒸発器２５とを所定の間隔を存して精度良く取り付けることができる。
【００７６】
特に、本実施例の構造では、放熱器２２の冷媒配管３５と蒸発器２５の冷媒配管４５とが共通する熱交換フィン１７５を兼用することとなるので、即ち、放熱器２２のフィンと蒸発器２５のフィンを共有化することができるので、製造コストをより一層低減することができる。
【００７７】
更に、放熱器２２の冷媒配管３５と蒸発器２５の冷媒配管４５とが共通する熱交換フィン１７５を兼用することで、冷媒配管３５と冷媒配管４５との間、特に、蒸発器２５に近接する放熱器２２の冷媒出口２２Ｂ側の冷媒配管３５と、放熱器２２に近接する蒸発器２５の冷媒出口２５Ｂ側の冷媒配管４５との間で熱の伝達が生じることとなる。
【００７８】
このため、所望の熱交換量となるように各冷媒配管３５、４５とを間隔を予め設定して配置することで、乾燥運転における効率を維持しながら、前記実施例の如く補助熱交換器２３を設けることなく、放熱器２２で放熱して冷却された冷媒を、更に放熱して過冷却させる効果と、低外気温時などにおける蒸発器２５に着いた霜を溶解するための除霜効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の熱交換器を備えた洗濯乾燥機の概略構成図である。（実施例１）
【図２】図１の洗濯乾燥機の冷媒回路図である。
【図３】本発明の一実施例の熱交換器の平面図である。
【図４】図３の熱交換器の一側面図である。
【図５】図３の熱交換器のもう一方（図４とは反対側）の側面図である。
【図６】図３の熱交換器の製造方法を説明する図である。
【図７】図３の熱交換器の製造方法を説明するもう一つの図である。
【図８】本発明の他の実施例の熱交換器の平面図である。
【図９】図８の熱交換器の一側面図である。
【図１０】図８の熱交換器のもう一方（図９とは反対側）の側面図である。
【図１１】従来の放熱器及び蒸発器一部平面図である。
【図１２】図１０に示す従来の放熱器及び蒸発器の一側面図である。
【図１３】従来の放熱器の製造方法を説明する図である。
【図１４】従来の放熱器の製造方法を説明するもう一つの図である。
【図１５】従来の放熱器及び蒸発器の結合方法を説明する図である。
【図１６】従来の放熱器及び蒸発器の結合方法を説明するもう一つの図である。
【符号の説明】
【００８０】
Ｗ    洗濯乾燥機
１０  収容室
２０  冷媒回路
２２  放熱器
２３  補助熱交換器
２５  蒸発器
３５  冷媒配管（放熱器用冷媒配管）
４５  冷媒配管（蒸発器用冷媒配管）
５０  空気循環経路
７０  拡張治具
７５  熱交換器
８０、８１  管板
１２２Ｆ、１２５Ｆ、１７５Ｆ  熱交換フィン
【図１】
2009074780.tif 000003
【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】
2009074780.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2009074780.tif 000013
【図１２】
2009074780.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2009074780.tif 000016
【図１５】
2009074780.tif 000017
【図１６】
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