(57)【要約】  熱交換器は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、隣接する伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備えている。フィンは、螺旋径が大小異なるように線材を螺旋状に形成した複数の螺旋部材を有し、大径の螺旋部材の螺旋孔内に小径の螺旋部材が順次挿入されて構成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、
隣接する前記伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備え、
前記フィンは、螺旋径が大小異なるように線材を螺旋状に形成した複数の螺旋部材を有し、大径の螺旋部材の螺旋孔内に小径の螺旋部材が順次挿入されて構成されている、熱交換器。
【請求項２】
前記フィンは、風路方向における大径の螺旋部材と小径の螺旋部材との間に、隙間が形成されている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
複数の前記螺旋部材は、前記伝熱管にそれぞれ接合されている、請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
隣接する前記伝熱管の間には、複数の前記フィンが並列させて設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、
隣接する前記伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備え、
前記フィンは、線材を螺旋状に形成して成り、隣接する前記伝熱管の間に複数並列させて設けられている、熱交換器。
【請求項６】
複数の前記フィンは、前記伝熱管の周囲を囲むように配置されている、請求項４又は５に記載の熱交換器。
【請求項７】
上記請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載した熱交換器を備えた、空気調和機。
【請求項８】
上記請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載した熱交換器を備えた、冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝熱管と螺旋構造から成るフィンとを有する熱交換器、該熱交換器を備えた空気調和機、及び該熱交換器を備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱交換器は、例えば特許文献１に開示されているように、間隔を設けて複数枚配置されたシート板状のフィンと、フィンに交差させて設けられ、内部に流体が流動する多数の伝熱管と、を有する構成が知られている。この熱交換器は、伝熱管からフィンに熱伝達され、フィンからフィンの間を流動する空気へ熱伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５０３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
熱交換器は、例えば空気調和機又は冷蔵庫等に使用する場合、収納領域によって大きさ及び形状が制限される場合がある。特許文献１の熱交換器では、収納領域に合わせてフィンの形状を小さくすると熱伝達量が低下する。また、伝熱面積を増加させるために、管径が数ミリ程度の細長い伝熱管を密集させて設けることも考えられるが、細長い伝熱管をフィンに挿入することは容易ではなく熱交換器の製造が困難となる。【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、空気調和機又は冷蔵庫等の収納領域に合わせた大きさ及び形状にすることができ、しかも、フィンを密集させて配置でき、熱伝達量を高めることができる熱交換器、該熱交換器を備えた空気調和機、及び該熱交換器を備えた冷蔵庫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】
【０００６】
本発明に係る熱交換器は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、隣接する前記伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備え、前記フィンは、螺旋径が大小異なるように線材を螺旋状に形成した複数の螺旋部材を有し、大径の螺旋部材の螺旋孔内に小径の螺旋部材が順次挿入されて構成されているものである。【０００７】
また、本発明に係る熱交換器は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、隣接する前記伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成る複数のフィンと、を備え、前記フィンは、線材を螺旋状に形成して成り、隣接する前記伝熱管の間に複数並列させて設けられているものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る熱交換器は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、隣接する伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備えた構成なので、フィンの形状を適宜変更して形成することで、空気調和機又は冷蔵庫等の収納領域に合わせた大きさ及び形状にすることができる。しかも、熱交換器は、複数の螺旋部材で構成されたフィンを、伝熱管の間に密集させて配置しているので、空気と熱交する面積を増加させることができ、熱伝達量を高めることができる。【０００９】
また、本発明に係る熱交換器は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、隣接する伝熱管の間に並列させて設けられた螺旋構造から成る複数のフィンと、を備えた構成なので、フィンの形状を適宜変更して形成することで、空気調和機又は冷蔵庫等の収納領域に合わせた大きさ及び形状にすることができる。しかも、熱交換器は、線材を螺旋状に形成して成る複数のフィンを、伝熱管の間に密集させて配置しているので、空気と熱交する面積を増加させることができ、熱伝達量を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部を概略的に示した正面図である。
【図２】図１に示したＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部を概略的に示した斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部を図３とは異なる視点から示した斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例１であって要部を概略的に示した正面図である。
【図６】図５に示したＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例２であって要部を概略的に示した正面図である。
【図８】図７に示したＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る熱交換器の要部を概略的に示した断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る熱交換器であって要部を概略的に示した断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る熱交換器であって要部を概略的に示した斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る熱交換器のフィンを示した斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る熱交換器の変形例１であって要部を概略的に示した断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る熱交換器の変形例２であって要部を概略的に示した断面図である。
【図１５】本発明に係る熱交換器を備えた空気調和機の室内機を示した内部構成図である。
【図１６】図１５に示した熱交換器の要部を概略的に示した拡大断面図である。
【図１７】図１６に示した熱交換器のフィンの一例を示した斜視図である。
【図１８】本発明に係る熱交換器を備えた空気調和機の室外機を示した内部構成図である。
【図１９】本発明に係る熱交換器を備えた冷蔵庫を示した内部構成図である。
【図２０】図１９に示した熱交換器の要部を概略的に示した正面図である。
【図２１】図２０に示したＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部を概略的に示した正面図である。図２は、図１に示したＡ−Ａ線矢視断面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部を概略的に示した斜視図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部を図３とは異なる視点から示した斜視図である。なお、図２に示す白抜き矢印は、熱交換器１００を例えば空気調和機又は冷蔵庫等に用いた場合に、送風機から熱交換器１００へ供給される空気の流れ方向（風路方向）を示している。以下、各図においても同様である。図１及び図２に示すように、実施の形態１に係る熱交換器１００は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管１と、隣接する伝熱管１の間に設けられた螺旋構造から成るフィン２と、を備えている。
【００１３】
実施の形態１における伝熱管１は、断面が扁平形状である扁平管を用いている。なお、図示することは省略したが、扁平管には、管軸方向に延びる冷媒の流路が１つ又は複数形成されている。図１及び図２に示すように、伝熱管１は、送風機から熱交換器１００へ供給される空気の流れと略直交する横方向（Ｘ方向）において長く延びる形状である。また、伝熱管１は、上下方向（Ｙ方向）に所定の間隔を設けて略平行に配置されている。なお、図示することは省略したが、伝熱管１は、上下方向（Ｙ方向）に連続して設けられている。また、上下方向（Ｙ方向）に隣接する伝熱管１の端部は、Ｕベント管又はヘッダ等の連結部材で接続されて連結されている。なお、伝熱管１は、扁平管に限定されず、例えば円管等でもよい。また、複数の伝熱管１の間隔は、等間隔でなくてもよい。
【００１４】
図２〜図４に示すように、フィン２は、螺旋径が大小異なるようにアルミニウム等の線材を螺旋状に形成した３つの螺旋部材２０、２１及び２２を有しており、大径の螺旋部材２０の螺旋孔内に中径の螺旋部材２１と、小径の螺旋部材２２とが順次挿入された構成である。具体的には、最も大きい螺旋径から成る螺旋部材２０の螺旋孔内に、次に大きな螺旋径から成る螺旋部材２１が挿入されて、螺旋部材２０及び２１が例えばロウ材で接合されている。そして、螺旋部材２１の螺旋孔内に最も小さい螺旋径から成る螺旋部材２２が挿入されて、螺旋部材２１及び２２が例えばロウ材で接合されている。フィン２は、最も大きな螺旋径から成る螺旋部材２０の外面が、伝熱管１に例えばロウ材を介して接合されている。
【００１５】
螺旋部材２０、２１及び２２は、図２及び図３に示すように、断面形状が略長方形状である。風路方向における大径の螺旋部材２０と中径の螺旋部材２１との間には、隙間Ｓ１が設けられている。また、風路方向における中径の螺旋部材２１と小径の螺旋部材２２との間にも、隙間Ｓ２が設けられている。なお、フィン２は、図示した長方形状に限定されず、例えば平面的に見て、円形状、楕円形状、正方形状、長方形状、台形状、又は五角形等の多角形状でもよい。熱交換器１００は、フィン２の大きさ及び形状を適宜変更して設けることで、伝熱管１を略平行に配置できる他に、伝熱管１を所定の角度に傾けて配置することもできる。
【００１６】
上記のように構成された熱交換器１００は、冷媒が流れる伝熱管１からフィン２に熱伝達され、フィン２から隣接する伝熱管１の間を流れる空気へ熱伝達される。熱交換器１００は、螺旋径が大小異なる複数の螺旋部材２０、２１及び２２を組み合わせることによって、空気と熱交する面積を増加させることができる。また、螺旋部材２０の間に隙間Ｓ１及びＳ２を設けることによって、通過する空気の量を増加させることができるので、熱伝達が促進される。
【００１７】
実施の形態１に係る熱交換器１００は、螺旋構造から成るフィン２の大きさ及び形状を適宜変更して形成し、該フィン２を隣接する伝熱管１の間に設ければよいので、設計の自由度が高まり、例えば空気調和機又は冷蔵庫等の収納領域に合わせて小型化することができる。しかも、熱交換器１００は、螺旋径が大小異なる複数の螺旋部材２０、２１及び２２を組み合わせることによって、伝熱管の間に密集させて配置することができるので、空気と熱交する面積を増加させることができ、熱伝達量を高めることができる。
【００１８】
フィン２は、風路方向における大径の螺旋部材２０と中径の螺旋部材２１との間に、隙間Ｓ１が設けられている。また、フィン２は、風路方向における中径の螺旋部材２１と小径の螺旋部材２１との間に、隙間Ｓ２が設けられている。このように、熱交換器１００は、螺旋部材２０、２１及び２２の間に隙間Ｓ１及びＳ２を設けることによって、通過する空気の量を増加させることができるので、熱伝達が促進される。
【００１９】
また、熱交換器１００は、線材を螺旋状にしたフィン２を伝熱管１の間に配置すればよいので、従来のようなシート板状のフィンを成形するための高価な金型が不要となり、安価に且つ効率良く製造することができる。更に、熱交換器１００では、フィン２が螺旋構造なので、隣接する伝熱管１の間に生じたうねり等の影響による間隔差を当該フィン２で吸収することができ、フィン２と伝熱管１との密着度を高めることができる。
【００２０】
次に、図５及び図６に基づいて、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例１を説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例１であって要部を概略的に示した正面図である。図６は、図５に示したＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【００２１】
図５及び図６に示した熱交換器１００Ａは、隣接する上下の伝熱管１の間に、螺旋構造から成る複数のフィン２が設けられた構成である。複数のフィン２は、大きさ及び形状が同一の又は異なる構成を、複数組み合わせた構成である。例えば上段に位置する伝熱管１の間には、大きさ及び形状が同一のフィン２が、上下方向（Ｙ方向）及び風路方向（Ｚ方向）に２列ずつ配置されている。一方、下段に位置する伝熱管１の間には、大きさ及び形状が同一の又は異なるフィン２が、上下方向（Ｙ方向）に２列、風路方向（Ｚ方向）に３列ずつ配置されている。なお、図示したフィン２の大きさ、形状及び個数は、一例であって、例えば筐体の収納領域又は風の当たる位置によって適宜変更して構成するものとする。
【００２２】
熱交換器１００Ａは、伝熱管１の間に複数のフィン２を配置することで伝熱面積を増加させることができるので、熱伝達を向上させることができる。また、熱交換器１００Ａは、熱伝達が向上する組み合わせをパターン化して生産することで、製造コストを削減することができる。
【００２３】
次に、図７及び図８に基づいて、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例２を説明する。図７は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例２であって要部を概略的に示した正面図である。図８は、図７に示したＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【００２４】
図７及び図８に示した熱交換器１００Ｂは、隣接する伝熱管１の間に、螺旋構造から成る２つのフィン２が設けられた構成である。２つのフィン２は、同一の大きさ及び形状で構成されている。フィン２は、螺旋径が大小異なるように線材を螺旋状に形成した３つの螺旋部材２０、２１及び２２を有している。フィン２は、大径の螺旋部材２０の螺旋孔内に中径の螺旋部材２１と、小径の螺旋部材２２が順次挿入された構成である。熱交換器１００Ｂでは、各螺旋部材２０、２１及び２２が、伝熱管１に例えばロウ材を介してそれぞれ接合されている。上下に配置したフィン２同士は、最も大きな螺旋径から成る螺旋部材２０が例えばロウ材を介して接合されている。
【００２５】
熱交換器１００Ｂでは、各螺旋部材２０、２１及び２２が伝熱管１に接合されており、伝熱管１から各螺旋部材２０、２１及び２２へ直接熱伝達されるので、熱伝達を高めることができる。また、熱交換器１００Ｂは、各螺旋部材２０、２１及び２２を伝熱管１に接合することで、螺旋部材２０、２１及び２２同士を接合する必要がないので、ロウ材等の接合部材の使用量が少なくて済み、製造コストを削減することができる。
【００２６】
なお、図５〜図８に示したフィン２の大きさ、形状及び組み合わせ等は、一例であって他の構成でもよい。例えば、フィン２を上下方向（Ｙ方向）に１列以上、且つ風路方向（Ｚ方向）に１列以上を設ければよい。つまり、熱交換器１００Ａ及び１００Ｂは、隣接する伝熱管１の距離を風路部位に応じて容易に設計することができる。
【００２７】
実施の形態２．
次に、図９に基づいて、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１０１を説明する。図９は、本発明の実施の形態２に係る熱交換器の要部を概略的に示した断面図である。なお、実施の形態１で説明した熱交換器１００と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【００２８】
実施の形態２に係る熱交換器１０１は、図９に示すように、扁平管から成る伝熱管１の周囲が複数のフィン２によって囲まれた構成である。図示例の場合では、１つの伝熱管１の周囲を４つのフィン２で囲んでいる。フィン２の構成は、実施の形態１と同じである。各フィン２は、伝熱管１又は隣接するフィン２にロウ材等で接合されている。実施の形態２に係る熱交換器１０１では、フィン２が伝熱管１の周囲を囲むように配置されており、伝熱管１の周囲の各方面からフィン２に熱伝達することができるので、空気と接するフィン２の面積を大幅に増やすことができ、熱伝達を向上させることができる。
【００２９】
実施の形態３．
次に、図１０〜図１２に基づいて、本発明の実施の形態３に係る熱交換器１０２を説明する。図１０は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器であって要部を概略的に示した断面図である。図１１は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器であって要部を概略的に示した斜視図である。図１２は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器のフィンを示した斜視図である。
【００３０】
図１０及び図１１に示した熱交換器１０２は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管１と、隣接する伝熱管１の間に設けられた螺旋構造から成るフィン２と、を備えた構成である。図示した伝熱管１は、円管であるが、例えば扁平管等でもよい。伝熱管１の端部は、Ｕベント管又はヘッダ等の連結部材で接続されて連結されている。
【００３１】
フィン２は、図１１及び図１２に示すように、線材を螺旋状に形成した単一の螺旋部材で構成されており、隣接する伝熱管１の間に複数並列させて設けられている。図示例の場合、フィン２は、伝熱管１の周囲を囲むように配置されている。伝熱管１は、６つのフィン２によって周囲が囲まれている。フィン２は、平面的に見て三角形状であり、各頂部が例えばロウ材を介して伝熱管１に接合されている。
【００３２】
なお、フィン２は、図示した三角形状に限定されず、例えば平面的に見て、円形状、楕円形状、正方形状、長方形状、台形状、又は五角形等の多角形状でもよい。また、図１０及び図１１に示したフィン２は、単一の螺旋部材で構成した形態を示しているが、実施の形態１及び２で説明した複数の螺旋部材２０、２１及び２２から成るフィン２で構成してもよい。更に、フィン２は、伝熱管１の周囲を囲む必要はなく、隣接する伝熱管１との間に複数並列させて設けた構成でもよい。
【００３３】
実施の形態３に係る熱交換器１０２は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管１と、隣接する伝熱管１の間に設けられた螺旋構造から成るフィン２と、を備えた構成である。フィン２は、線材を螺旋状に形成して成り、隣接する伝熱管１の間に複数並列させて設けられている。よって、熱交換器１０２は、螺旋構造から成るフィン２の形状を適宜変更して形成することで、空気調和機又は冷蔵庫等の収納領域に合わせた大きさ及び形状にすることができる。しかも、熱交換器１０２は、線材を螺旋状に形成して成る複数のフィン２を、伝熱管の間に密集させて配置しているので、空気と熱交する面積を増加させることができ、熱伝達量を高めることができる。
【００３４】
また、熱交換器１０２は、フィン２が伝熱管１の周囲を囲むように配置されており、伝熱管１の周囲の各方面からフィン２に熱伝達することができるので、空気と接する面積を大幅に増やすことができ、熱伝達を向上させることができる。更に、熱交換器１０２は、多数の伝熱管１とフィン２を密集させて配置することができるので、収納領域に合わせて効率良く収納させることができる。
【００３５】
次に、図１３に基づいて、本発明の実施の形態３に係る熱交換器の変形例１を説明する。図１３は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器の変形例１であって要部を概略的に示した断面図である。
【００３６】
図１３に示す熱交換器１０２Ａは、扁平管から成る伝熱管１と、伝熱管１の周囲を囲むように配置された複数のフィン２と、で構成されている。フィン２は、平面的に見て三角形状のフィン２Ａと横長のフィン２Ｂとで構成されており、伝熱管１又は隣接するフィン２に例えばロウ材を介して接合されている。横長のフィン２Ｂは、熱交換器１０２Ａの周縁に配置したフィン２Ａを繋ぐために設けられている。
【００３７】
熱交換器は、周縁においてフィン２が連続していないと、途切れたフィン２Ａの中間部分から露Ｗが滴って飛び散る原因となる。そこで、熱交換器１０２Ａでは、露Ｗが途中でフィン２Ａを伝って下方まで流れるように、横長のフィン２Ｂで三角形状のフィン２Ａを繋ぎ、フィン２Ａが途切れた中間部分から露Ｗが滴る事態を防止している。
【００３８】
次に、図１４に基づいて、本発明の実施の形態３に係る熱交換器の変形例２を説明する。図１４は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器の変形例２であって要部を概略的に示した断面図である。
【００３９】
図１４に示す熱交換器１０２Ｂは、扁平管から成る伝熱管１と、伝熱管１の周囲を囲むように配置された複数のフィン２と、で構成されている。フィン２は、平面的に見て三角形状で構成されており、伝熱管１又は隣接するフィン２に例えばロウ材を介して接合されている。熱交換器１０２Ｂの周縁には、中間部分でフィン２が途切れないように、フィン２を連続させて配置している。つまり、熱交換器１０２Ｂでは、露Ｗがフィン２を伝って下方まで流れるように、周縁に沿ってフィン２を設けて、フィン２が途切れた中間部分から露Ｗが滴る事態を防止している。
【００４０】
実施の形態４．
次に、図１５〜図１８に基づいて、本発明に係る熱交換器を備えた空気調和機を説明する。図１５は、本発明に係る熱交換器を備えた空気調和機の室内機を示した内部構成図である。図１６は、図１５に示した熱交換器の要部を概略的に示した拡大断面図である。図１７は、図１６に示した熱交換器のフィンの一例を示した斜視図である。図１８は、本発明に係る熱交換器を備えた空気調和機の室外機を示した内部構成図である。
【００４１】
空気調和機は、屋内に設置される室内機２００と、屋外に設置される室外機３００と、で構成されている。空気調和機は、圧縮機３０３と、四方弁（図示省略）と、室外熱交換器３０２と、減圧装置である膨張弁（図示省略）と、室内熱交換器２０２と、を順に冷媒配管で接続して冷媒を循環させる冷媒回路を有している。
【００４２】
先ず、図１５〜図１７に基づいて空気調和機の室内機２００について説明する。室内機２００は、図１５に示すように、外郭を形成する筐体２０１の内部に、室内熱交換器２０２と、円形の送風機２０３と、が設けられている。筐体２０１は、一例として、背面ケース２０１ａと、背面ケース２０１ａに取り付けられる前面ケース２０１ｂとで構成されている。前面ケース２０１ｂには、室内空気の入り口となる吸込口が設けられている。また、前面ケース２０１ｂの下部には、吹出口が設けられている。
【００４３】
室内熱交換器２０２は、図１６に示すように上部２０２ａと下部２０２ｂが異なる形態のフィン２で構成されている。室内熱交換器２０２の上部２０２ａは、扁平管から成る伝熱管１と、隣接する伝熱管１の間に設けられた螺旋構造から成るフィン２と、を備えている。室内熱交換器２０２の上部２０２ａのフィン２は、図１６及び図１７に示すように、線材を螺旋状に形成して成り、隣接する伝熱管１の間に複数並列させて設けられている。当該フィン２は、平面的に見て四角形状であり、ロウ材を介して伝熱管１に接合されている。室内熱交換器２０２の下部２０２ｂは、図１４に示した構成である。
【００４４】
室内熱交換器２０２は、空気流を発生させる送風機２０３を囲むように配置されている。室内熱交換器２０２は、冷房運転時において、蒸発器として機能して空気を冷却し、暖房運転時において、凝縮器として機能して空気を加温するものである。室内熱交換器２０２は、背面ケース２０１ａに装着されており、吸込口から吹出口までの風路であって、送風機２０３の上流側に設けられている。
【００４５】
送風機２０３は、吸込口から室内空気を吸い込み、吹出口から空調空気を吹き出すものである。送風機２０３は、背面ケース２０１ａに装着されており、吸込口から吹出口までの風路であって、室内熱交換器２０２の下流側に設けられている。なお、送風機２０３は、たとえばクロスフローファンで構成するとよい。
【００４６】
上記構成の室内機２００では、送風機２０３の気流に応じて放射状に空気を吸い込み、伝熱管１の熱がフィン２を介して空気へ熱伝達される。
【００４７】
以上のように、本発明に係る熱交換器を備えた室内機２００は、フィン２の大きさ及び形状及び配置を自在に変えることができるので、送風機２０３の気流に応じた放射状に伝熱管１を配置することができ、空気抵抗を減らし効率良く熱伝達することができる。また、室内機２００は、室内熱交換器２０２の形状を収納させる領域に合わせて決めることができるので、伝熱管１の角度と間隔が最適な状態となるように設計することができる。
【００４８】
なお、室内機２００に設けた室内熱交換器２０２は、図示した形態に限定されず、実施の形態１〜３で説明した他の形態でもよい。
【００４９】
次に、図１８に基づいて空気調和機の室外機３００について説明する。図１８は、本発明に係る熱交換器を備えた空気調和機の室外機を示した内部構成図である。図１８に示すように、室外機３００は、外郭を形成する筐体３０１の内部に、上記実施の形態１〜３で説明した熱交換器から成る室外熱交換器３０２と、圧縮機３０３と、送風機３０４と、が設けられている。
【００５０】
筐体３０１は、前面パネル３０１ａと、右側面パネル３０１ｂと、底板３０１ｃと、図示省略の天板と、で構成されている。前面パネル３０１ａには、前面に形成された円形状の吹出口を覆うように、ファングリル３０１ｄが設けられている。
【００５１】
室外熱交換器３０２は、筐体３０１の背面側の縁部から左側面の縁部に沿って略Ｌ字状に形成されて設けられている。室外熱交換器３０２は、冷房運転時には凝縮器として機能し、圧縮機３０３から吐出された冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。また、室外熱交換器３０２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、膨張弁から流出した冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。
【００５２】
圧縮機３０３は、冷媒を吸入し圧縮して高温且つ高圧の状態で吐出するものである。圧縮機３０３は、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等である。膨張弁は、蒸発器を通過する冷媒を減圧する弁であり、例えば開度の調節が可能な電子膨張弁である。室外機３００は、送風機３０４が動作することで、室外熱交換器３０２を通過した空気が内部に導入されて送風機３０４を通過し、室外機３００の前方へ排出される構成である。
【００５３】
ところで、伝熱管とシート板状のフィンから成る従来の熱交換器では、フィンと伝熱管を接合して完成させてから、筐体の収納領域に適合するように、Ｌ字状に曲げる必要があった。そのため、従来の熱交換器では、Ｌ字の屈曲部分で伝熱管とフィンとの接合部分に剥離が生じ、熱伝達量が低下するおそれがあった。
【００５４】
一方、本発明に係る室外熱交換器３０２では、筐体３０１の収納領域に適合するように、伝熱管１とフィン２を自在に組み合わせてしっかりと接合することができるので、伝熱管１とフィン２とが剥離することがない。しかも、室外熱交換器３０２は、風が当たる位置によって、伝熱管１の間隔に変えたり、フィン２の伝熱面積を最適に配置したりすることができるので、設置場所に応じた最適な室外機３００を実現できる。
【００５５】
実施の形態５．
次に、図１９〜図２１に基づいて、本発明に係る熱交換器を備えた冷蔵庫を説明する。図１９は、本発明に係る熱交換器を備えた冷蔵庫を示した内部構成図である。図２０は、図１９に示した熱交換器の要部を概略的に示した正面図である。図２１は、図２０に示したＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【００５６】
図１９に示すように、冷蔵庫４００は、前面が開口されて内部に貯蔵空間が形成された断熱箱体４０１を有している。断熱箱体４０１の内部に形成された貯蔵空間は、複数の区画部材４０１ａによって、食品等の被冷却物が保存される複数の貯蔵室４０１ｂに区画されている。
【００５７】
貯蔵室４０１ｂの背面側には、各貯蔵室４０１ｂ内へ冷気を供給する冷却装置として、圧縮機４０２と、熱交換器４０３と、送風機（図示省略）と、が設けられている。圧縮機４０２及び熱交換器４０３は、凝縮器（図示せず）及び膨張装置（図示せず）とともに、冷凍サイクルを構成し、各貯蔵室に供給される冷気を生成するものである。圧縮機４０２及び熱交換器４０３によって生成された冷気は、送風機によって風路に送風され、点線矢印で示すように、各貯蔵室４０１ｂに供給される。
【００５８】
図２０及び図２１に示す熱交換器４０３は、図１〜図４に示した熱交換器１００と同一の構成である。即ち、熱交換器４０３は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管１と、隣接する伝熱管１の間に設けられた螺旋構造から成るフィン２と、を備えている。伝熱管１は、断面が扁平形状である扁平管を用いている。隣接する伝熱管１の端部は、例えばＵベント等の連結部材３によって連結されている。フィン２は、螺旋径が大小異なるように線材を螺旋状に形成した３つの螺旋部材２０、２１及び２２を有しており、大径の螺旋部材２０の螺旋孔内に中径の螺旋部材２１と、小径の螺旋部材２２とが順次挿入された構成である。
【００５９】
ところで、伝熱管とシート板状のフィンから成る従来の熱交換器では、フィンと伝熱管を接合して完成させてから、断熱箱体４０１の収納領域に適合するように曲げる必要があった。そのため、従来の熱交換器では、屈曲部分で伝熱管とフィンとの接合部分に剥離が生じ、熱伝達量が低下するおそれがあった。
【００６０】
一方、本発明に係る熱交換器４０３では、断熱箱体４０１の収納領域に適合するように、伝熱管１とフィン２を自在に組み合わせてしっかりと接合することができるので、伝熱管１とフィン２とが剥離することがない。しかも、熱交換器４０３は、風が当たる位置によって、伝熱管１の間隔に変えたり、フィン２の伝熱面積を最適に配置したりすることができるので、設置場所に応じた最適な冷蔵庫４００を実現できる。また、冷蔵庫４００は、図１３及び図１４に示す熱交換器１０２Ａ及び１０２Ｂを使用することで露Ｗが下方へ流れるため、熱交換器への着霜が抑制され、霜取り運転により温度変化と電力消費を減らすことができ、貯蔵室内の食品の乾燥を防ぐことができる。なお、熱交換器４０３は、図示した構成に限定されず、上記実施の形態１〜３で説明した他の構成でもよい。
【００６１】
以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、室内機２００、室外機３００及び冷蔵庫４００は、上述した内容に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでもよい。要するに、本発明は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。
【符号の説明】
【００６２】
１  伝熱管、２、２Ａ、２Ｂ  フィン、３  連結部材、２０、２１、２２  螺旋部材、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１０１、１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ  熱交換器、２００  室内機、２０１  筐体、２０１ａ  背面ケース、２０１ｂ  前面ケース、２０２  室内熱交換器、２０２ａ  上部、２０２ｂ  下部、２０３  送風機、３００  室外機、３０１  筐体、３０１ａ  前面パネル、３０１ｂ  右側面パネル、３０１ｃ  底板、３０１ｄ  ファングリル、３０２  室外熱交換器、３０３  圧縮機、３０４  送風機、４００  冷蔵庫、４０１  断熱箱体、４０１ａ  区画部材、４０１ｂ  貯蔵室、４０２  圧縮機、４０３  熱交換器。
【図１】
2020065697.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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2020065697.tif 000017
【図１６】
2020065697.tif 000018
【図１７】
2020065697.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年11月4日(2020.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る熱交換器は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、隣り合う前記伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備え、前記フィンは、螺旋径が大小異なるように線材を螺旋状に形成した複数の螺旋部材を有し、大径の螺旋部材の螺旋孔内に小径の螺旋部材が順次挿入されて構成されているものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本発明に係る熱交換器は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、隣り合う前記伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備え、前記フィンは、線材を螺旋状に形成して成り、隣り合う前記伝熱管の間に複数並列させて設けられ、当該並列に設けられた前記フィン同士が互いに接しているものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、
隣り合う前記伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備え、
前記フィンは、螺旋径が大小異なるように線材を螺旋状に形成した複数の螺旋部材を有し、大径の螺旋部材の螺旋孔内に小径の螺旋部材が順次挿入されて構成されている、熱交換器。
【請求項２】
前記フィンは、風路方向における大径の螺旋部材と小径の螺旋部材との間に、隙間が形成されている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
複数の前記螺旋部材は、前記伝熱管にそれぞれ接合されている、請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
隣り合う前記伝熱管の間には、複数の前記フィンが並列させて設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、
隣り合う前記伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備え、
前記フィンは、線材を螺旋状に形成して成り、隣り合う前記伝熱管の間に複数並列させて設けられ、当該並列に設けられた前記フィン同士が互いに接している、熱交換器。
【請求項６】
複数の前記フィンは、前記伝熱管の周囲を囲むように配置されている、請求項４又は５に記載の熱交換器。
【請求項７】
上記請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載した熱交換器を備えた、空気調和機。
【請求項８】
上記請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載した熱交換器を備えた、冷蔵庫。
【国際調査報告】
2020065697.tif 000024
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