技術 熱交換器

0001

本発明は、ルームエアコン、パッケージエアコンなどのパラレルフロー型の熱交換器に関する。

0002

背景の技術を図９、１０によって説明する。この発明の熱交換器は、ルームエアコン等にこの種の熱交換器を搭載するために、熱交換器を曲げ成形する必要があることがあるが、その際の技術である、コルゲートフィン４、扁平チューブ２、ヘッダ３Ａ、３Ｂを組み合わせてなり、曲げ成形される部分５Ａ〜５Ｃには、コルゲートフィン４、扁平チューブ２が配設されていない構造となっている。

0003

したがって、曲げ成形される部分５Ａ〜５Ｃの剛性は低くなり、ヘッダ３Ａ、３Ｂのみを曲げ加工すればよいので曲げ成形が容易で、曲げ成形後扁平チューブ２のない空間部を遮蔽板６Ａ〜６Ｃで遮蔽して、この部分の空気流通を遮蔽し、扁平チューブ２のある部分の空気流通を促進するというものである（例えば、特許文献1参照）。
特開２０００−１５４９９２号公報

0004

しかしながら、前記従来の構成では、以下のような問題がある。

0005

曲げ成形部分５に扁平チューブ２もコルゲートフィン４も無いために、実質的な熱交換器開口面積が減少し、熱交換器能力の減少や通風抵抗の増加を伴うという課題がある。

0006

特にヘッダ３Ａ、３Ｂを曲げることを考えると、曲げ成形部の半径はかなり大きくなるため、曲げ成形部分５の長さも大きくなり、上記の影響はますます大きくなる。

0007

また、遮蔽板６を組み込む工程が新たに加わり、熱交換器関連の製造全体としての手間がかかるという課題がある。

0008

そこで本発明の目的は、熱交換器能力の減少や通風抵抗の増加を伴わず、熱交換器関連の製造全体としての手間増加を招かず、なおかつ曲げ成形が容易なパラレルフロー型の熱交換器を提供することにある。

0009

この目的を達成するために、上下に平行に配された一組のヘッダと、複数の扁平チューブとコルゲートフィンとが通風直角方向に交互に積層されてなり、所定の形状に曲げ成形されるパラレルフロー型の熱交換器において、曲げ成形される部分については前記扁平チューブを、他の部分より大きいピッチで配設する。

0010

本構成によって、熱交換器能力の減少や通風抵抗の増加を伴わず、熱交換器関連の製造全体としての手間増加を招かず、なおかつ曲げ成形が容易なパラレルフロー型の熱交換器を提供する。

0011

以上のように本発明のパラレルフロー型の熱交換器によれば、曲げ成形される部分については前記扁平チューブを、他の部分より大きいピッチで配設することにより、熱交換器
能力の減少や通風抵抗の増加を伴わず、熱交換器関連の製造全体としての手間増加を招かず、なおかつ曲げ成形が容易なパラレルフロー型の熱交換器を提供できる。

0012

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

0013

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の曲げ成形前の正面図、図２は曲げ成形後、水平面で切断して上方から見た断面図である。

0014

この発明の熱交換器は、複数の扁平チューブ２を並行に配列され、各扁平チューブ２間に熱交換フィンとしてコルゲートフィン４を備え、全部の扁平チューブ２に連通するよう扁平チューブ２の両端にヘッダ３Ａ、３Ｂで形成されている。

0015

扁平チューブ２、コルゲートフィン４とも、アルミニュウムなどの熱伝導のよい金属で形成されている。また扁平チューブ２の内部は複数の通路を有している。ヒートポンプ式空気調和機の冷媒は、一端のヘッダ３Ａから扁平チューブ２を通り他端のヘッダ３Ｂに流れる構造となっている。

0016

曲げ成形される部分５には、コルゲートフィン４が配設されておらず、なおかつ扁平チューブ２のピッチが、熱交換器直線部より密な構造となっている。

0017

したがって、曲げ成形される場合にコルゲートフィン４の圧縮、伸張によって生じる曲げに対する抵抗力がなくなるため、曲げ成形部分５の剛性は低くなり、ヘッダ３Ａ、３Ｂのみを曲げ加工すればよいので曲げ成形が容易になる。

0018

また、曲げ成形される部分５の扁平チューブ２のピッチを小さくしているので、図２のように、曲げ成形後、この部分の空気流通が阻害され、扁平チューブ２のある部分の空気流通を促進するというものである。

0019

また、この部分の空気流通を完全に遮蔽せず、扁平チューブ２も熱交換に寄与するので、熱交換器能力の減少や通風抵抗の増加がほとんどなく、後加工工程も不要で熱交換器関連の製造全体としての手間増加を招かないものである。

0020

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２の曲げ成形前の正面図、図４は曲げ成形後、水平面で切断して上方から見た断面図である。

0021

以下の説明において、実施例１の説明と重複する熱交換器の全体構成等に関する説明は省略する。

0022

この発明の熱交換器において、曲げ成形される部分５については前記扁平チューブ２が、他の部分より大きいピッチで配設されている。そのために、この部分の扁平チューブ２には熱交換器直線部分と同様に両面にコルゲートフィン４が接合されているが、この部分のコルゲートフィン４は熱交換器直線部分と異なり片面のみ扁平チューブ２に接合されている。

0023

したがって、曲げ成形される場合にコルゲートフィン４の圧縮、伸張によって生じる曲げに対する抵抗力がなくなるため、曲げ成形部分５の剛性は低くなり、ヘッダ３Ａ、３Ｂのみを曲げ加工すればよいので曲げ成形が容易になる。

0024

また、図４のように、曲げ成形後、この部分の熱交換器形状は、熱交換器直線部形状とほとんど同じ形態になるため、熱交換器能力の減少や通風抵抗の増加がほとんどなく、後加工工程も不要で熱交換器関連の製造全体としての手間増加を招かないものである。

0025

また、この実施例では熱交換器全体で１種類のコルゲートフィン４を使用するため曲げ成形される部分５について扁平チューブ２を他の部分より大きいピッチで配設したが、扁平チューブ２のピッチを変えずに、曲げ成形される部分５について他の部分より熱交換器長手方向寸法の小さいコルゲートフィン４を配設しても同様の効果を奏する。

0026

（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３の曲げ成形前の正面図、図６は曲げ成形後、水平面で切断して上方から見た断面図である。

0027

以下の説明において、実施例１あるいは２の説明と重複する熱交換器の全体構成等に関する説明は省略する。

0028

この発明の熱交換器において、曲げ成形される部分５については風向き方向の奥行き寸法が他の部分より小さいコルゲートフィン４１が、ヘッダ３Ａ、３Ｂの正中線上に位置するように配設されている。

0029

したがって、曲げ成形される場合にコルゲートフィン４１の圧縮、伸張によって生じる曲げに対する抵抗力が少なくなるため、曲げ成形部分５の剛性は低くなり曲げ成形が容易になる。

0030

また、この部分の熱交換器形状は、熱交換器直線部形状とほとんど同じ形態になるため、熱交換器能力の減少や通風抵抗の増加がほとんどなく、後加工工程も不要で熱交換器関連の製造全体としての手間増加を招かないものである。

0031

（実施の形態４）
図７は本発明の実施の形態４の曲げ成形前の正面図、図８は曲げ成形後、水平面で切断して上方から見た断面図である。

0032

以下の説明において、実施例１あるいは２、３の説明と重複する熱交換器の全体構成等に関する説明は省略する。

0033

この発明の熱交換器において、曲げ成形される部分５については扁平チューブ２とコルゲートフィン４が配設されておらず、ヘッダ３Ａ、３Ｂの正中線上に位置するように配設されたアルミニウムあるいは亜鉛を主とする材料で形成されている遮蔽板６が、左右端で扁平チューブ２と、上下端で前記ヘッダ３Ａ、３Ｂと接合されている。

0034

したがって、曲げ成形される場合にコルゲートフィン４の圧縮、伸張によって生じる曲げに対する抵抗力がなくなるため、曲げ成形部分５の剛性は低くなり、ヘッダ３Ａ、３Ｂのみを曲げ加工すればよいので曲げ成形が容易になる。

0035

また、この発明では従来例と同様に、曲げ成形部分５に扁平チューブ２もコルゲートフィン４も無いために、実質的な熱交換器開口面積が減少し、熱交換器能力の減少や通風抵抗の増加を伴うが、熱交換器を組み立てるロー付け工程で遮蔽板６を組み立てられる構成になっているため、後加工工程が不要で熱交換器関連の製造全体としての手間増加を招かないものである。

0036

なお、本実施例では遮蔽板６が、左右端で扁平チューブ２と、上下端で前記ヘッダ３Ａ、３Ｂと接合されているが、その一部で接合されている場合でも同様の効果を奏することは言うまでもない。

0037

なお、上記各実施例では扁平チューブを用いているため、管の肉厚が同等でも、管径が小さいため、耐圧が大きくなり、特に圧力の高い二酸化炭素冷媒を用いる時に、上記各実施例が有効である。

0038

また、扁平チューブの管内容積が小さいため、冷媒量を減らすことができ、可燃性冷媒であるＨＣ冷媒等を用いる時、上記各実施例の熱交換器が有効である。

0039

本発明の実施の形態１の曲げ成形前の正面図
本発明の実施の形態１の曲げ成形後、水平面で切断して上方から見た断面図
本発明の実施の形態２の曲げ成形前の正面図
本発明の実施の形態２の曲げ成形後、水平面で切断して上方から見た断面図
本発明の実施の形態３の曲げ成形前の正面図
本発明の実施の形態３の曲げ成形後、水平面で切断して上方から見た断面図
本発明の実施の形態４の曲げ成形前の正面図
本発明の実施の形態４の曲げ成形後、水平面で切断して上方から見た断面図
従来例の曲げ成形前の正面図
従来例の曲げ成形後の斜視図

0040

２ 扁平チューブ
３Ａ、３Ｂヘッダ
４コルゲートフィン
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ曲げ成形される部分
６、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ遮蔽板
４１風向き方向の奥行き寸法が他の部分より小さいコルゲートフィン