JPH06307786A - 空気調和機用熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気調和機用メッシュフィン熱交換器の熱交
換器モジュールに対する管板の組付性を良好にする。 【構成】 伝熱管に対し、複数枚のメッシュフィンを重
合してなる複数の熱交換器モジュールを両端側に管板を
介して所定の間隔で並設一体化した空気調和機用熱交換
器において、上記管板は、各熱交換器モジュールのフィ
ン端部を嵌合する複数列の嵌合溝と、該嵌合溝内に形成
された伝熱管端部嵌合穴とからなるようにし、各列ごと
に形成された熱交換器モジュール端部に後工程で管板を
嵌合する場合、上記各列ごとに対応して形成された嵌合
溝に沿わせて熱交換器モジュールをスライドして伝熱管
穴位置まで移動した上で押し込むという作業によって容
易に組立てが可能となり、組立て作業の効率化を図られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、空気調和機用熱交換
器の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば実開平３−７９０７９号公報に示
されるように最近では空気調和機用の熱交換器として、
そのフィン部材に金属製のメッシュフィンを使用したメ
ッシュフィン熱交換器が使用されるようになっている。

【０００３】このメッシュフィン熱交換器は、例えば図
１２に示すように、先ず伝熱管１に対し、その両側から
複数枚のメッシュフィン２,２・・・を重合固着して熱
交換器モジュール３を複数個形成する。

【０００４】次に、該複数個の熱交換器モジュール３,
３・・・を図１３に示すように、それらの上下両端側で
管板４,４を使用して所定の間隔に並設固定することに
よって組立てる。

【０００５】この場合、上記組立ては、上記管板４,４
に形成した伝熱管嵌合孔５a,５a・・、５b,５b・・に対
して伝熱管の端部１a,１a、１b,１bを嵌合させた後、メ
ッシュフィン２,２の上下各端部２a,２aに管板４,４を
突き合わせ、一体に固定するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
管板４は、単に平板に複数の伝熱管端部１a,１bの嵌合
孔５a,５bを形成しているだけであるので、伝熱管端部
１a,１bに管板４の嵌合孔５a,５bを合わせて嵌合する作
業が極めて困難である問題を有している。

【０００７】特に、上述したようなメッシュフィンを採
用した熱交換器モジュール３の場合、全体の剛性が低
く、嵌合操作時に変形しやすいために、その困難性はよ
り高くなる。

【０００８】また、図１２の形状の熱交換器モジュール
３を図１３のように後工程で組合わせるために上記管板
４の伝熱管嵌合孔５a,５bは、伝熱管１の外径よりも大
きくとる必要があり、管板４を熱交換器モジュール３の
各伝熱管端部１a,１bに挿入して、図１３のような熱交
換器を構成した後でも、管板４と熱交換器モジュール３
とにはガタが存在することになる。そのため機器に組込
んだ状態での振動や、輸送時の振動などによって管板４
の孔部５a,５b端面が伝熱管１に衝突して最悪の場合、
伝熱管１が変形したり、穴があいてしまうという問題点
もあった。また、上記孔部の隙間が大きいと、空気流が
バイパスして熱交換性能が低下する。

【０００９】さらに、図１３に示した管板４では図示の
如く蒸発器として伝熱管１１を垂直にし管板４が水平と
なるようにして使用する場合には、下方側管板４の上面
にドレン水がたまりやすくなり、これが送風機の送風に
よって室内に飛散するなど実用上の問題点もあった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１〜６各項
記載の発明は、それぞれ上記の問題を解決することを目
的としてなされたもので、各々次のように構成されてい
る。

【００１１】(１) 請求項１記載の発明の構成 該発明の空気調和機用熱交換器では、伝熱管に対し、複
数枚のフィンを重合してなる複数の熱交換器モジュール
を両端側に管板を介して所定の間隔で並設一体化した空
気調和機用熱交換器において、上記管板は、管板本体
と、該管板本体に設けられた各熱交換器モジュールのフ
ィン端部を嵌合する複数列の嵌合溝と、該嵌合溝内に形
成された伝熱管端部嵌合穴とからなることを特徴として
いる。

【００１２】(２) 請求項２記載の発明の構成 該発明の空気調和機用熱交換器は、上記請求項１記載の
発明の構成を前提とし、同構成における上記嵌合溝は、
その両縁部がフィン端部を挾着する挾着弾性を有して形
成されていることを特徴としている。

【００１３】(３) 請求項３記載の発明の構成 該発明の空気調和機用熱交換器は、上記請求項１又は２
記載の発明の構成を前提とし、同構成における上記嵌合
溝の底部に水抜き穴を形成したことを特徴としている。

【００１４】(４) 請求項４記載の発明の構成 該発明の空気調和機用熱交換器は、上記請求項１,２又
は３記載の発明の構成を前提とし、同構成における上記
伝熱管端部嵌合穴は、直管状の伝熱管端部の貫通穴であ
ることを特徴としている。

【００１５】(５) 請求項５記載の発明の構成 該発明の空気調和機用熱交換器は、上記請求項１,２又
は３記載の発明の構成を前提とし、同構成における上記
伝熱管端部嵌合穴は、リターン側Ｕ状の伝熱管端部の嵌
合穴であることを特徴としている。

【００１６】(６) 請求項６記載の発明の構成 該発明の空気調和機用熱交換器は、上記請求項１,２,
３,４又は５記載の発明の構成を前提とし、同構成にお
ける上記フィンは、メッシュフィンであることを特徴と
している。

【００１７】

【作用】本願の請求項１〜６各項記載の発明は、各々上
記の構成に対応して次の作用を奏する。

【００１８】(１) 請求項１記載の発明の構作用 該発明の空気調和機用熱交換器では、上記のように上記
管板が、管板本体と、該管板本体に設けられた各熱交換
器モジュールのフィン端部を嵌合する複数列の嵌合溝
と、該嵌合溝内に形成された伝熱管端部嵌合穴とから構
成されており、熱交換器の各列ごとに構成された熱交換
器モジュールに対し、後工程で管板を嵌合装着する場
合、当該管板に各列ごとに対応して形成された上記嵌合
溝に沿わせて同熱交換器モジュールをスライドして伝熱
管穴位置まで移動させた後、下方に押し込むという作業
だけで容易に組立てが可能となり、組立て作業の効率化
を図ることができるようになる。

【００１９】しかも、フィン端部が上記嵌合溝の両縁部
でシールされるようになり、従来のような風のバイパス
が生じなくなり、熱交換効率が向上する。

【００２０】また、管板と各熱交換器モジュールとの相
互の密着性を向上できるため、保持状態も安定し輸送時
や機器運転時の振動によっても伝熱管の変形や穴あきが
生じる恐れはほとんどなくなる。

【００２１】さらに、従来の平板構造の管板では、伝熱
管方向を垂直にして蒸発器として用いた場合に、管板上
にドレン水がたまりやすく、これが熱交換器を貫流する
空気によって飛散される恐れがあったが、本構造の管板
では上記嵌合溝がドレン受けとしても作用するので、そ
のような問題もなくなる。

【００２２】(２) 請求項２記載の発明の作用 該発明の空気調和機用熱交換器では、上記請求項１記載
の発明の構成を前提とし、同構成における上記嵌合溝の
上部側両縁部がフィン端部を挾着する挾着弾性を有して
形成されている結果、上記請求項１記載の発明の作用の
中の管板と熱交換器モジュールとの密着性能、バイパス
風シール性能が特に向上する。

【００２３】(３) 請求項３記載の発明の作用 該発明の空気調和機用熱交換器では、上記請求項１又は
２記載の発明の構成を前提とし、同構成において、さら
に上記嵌合溝の底部に水抜き穴を形成しているので、上
記のようにして飛散することなく嵌合溝内に集められた
ドレン水が同水抜き穴を介して有効にドレンパンに導か
れるようになる。

【００２４】(４) 請求項４記載の発明の作用 該発明の空気調和機用熱交換器では、上記請求項１,２
又は３記載の発明の構成を前提とし、同構成において上
記伝熱管端部嵌合穴が、ヘッダー又は分流器側直管状の
伝熱管端部の貫通穴よりなっている。

【００２５】したがって、同直管状の伝熱管端部が伝熱
管端部貫通穴に貫通されて、上記請求項１,２又は３記
載の発明の作用が効果的に実現される。

【００２６】(５) 請求項５記載の発明の作用 該発明の空気調和機用熱交換器では、上記請求項１,２
又は３記載の発明の構成を前提とし、同構成において上
記伝熱管端部嵌合穴が、リターン側Ｕ状の伝熱管端部の
嵌合穴よりなっている。

【００２７】したがって、リターン側Ｕ状の伝熱管端部
が伝熱管端部嵌合穴に嵌合されて、上記請求項１,２又
は３記載の発明の作用が効果的に実現される。

【００２８】(６) 請求項６記載の発明の作用 該発明の空気調和機用熱交換器では、上記請求項１,２,
３,４又は５記載の発明の構成を前提とし、同構成にお
いて上記フィンがメッシュフィンよりなっている。

【００２９】先にも述べたように、メッシュフィンを使
用して構成された熱交換器モジュールの場合には、それ
自体剛性が低く変形し易い特徴があり、特に管板の組付
作業が困難であった。従って、メッシュフィンを使用し
た熱交換器モジュールの場合に特に上記請求項１,２,
３,４又は５記載の発明の作用が有効となる。

【００３０】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の空気調和機用熱
交換器によると、各列ごとに独立した熱交換器モジュー
ルを後工程で管板と一体に組合わせる際の作業性が大幅
に向上するとともに、何ら管板による実用上の問題点が
無く信頼性が向上する。

【００３１】

【実施例】

(１) 第１実施例 先ず図１〜図４は、本願発明の第１実施例に係る空気調
和機用熱交換器の構成を示している。

【００３２】図１は、同熱交換器の全体的な構造を示
し、符号１１は内側に冷媒が流される伝熱管、１２,１
２・・・は同伝熱管１１の両側に複数枚所定の隙間を保
って重合固着されたメッシュフィンであり、これら伝熱
管１１およびメッシュフィン１２,１２・・・により３
組の熱交換器モジュール１３a〜１３cが各々形成されて
いる。一方、符号１４Ａ,１４Ｂは該熱交換器モジュー
ル１３a〜１３cの上下両端に位置して嵌合固定された上
下管板であり、該上下管板１４Ａ,１４Ｂの内の下方側
管板１４Ｂ本体には図２〜図３に詳細に示すように、上
記複数組の熱交換器モジュール１３a〜１３cの各々に対
応して、その端部を嵌合するための複数の熱交換器モジ
ュール端部嵌合溝(以下、単に嵌合溝という)１４a〜１
４cが形成されている。

【００３３】この嵌合溝１４a〜１４cは、図示のよう
に、断面Ｕ状をなし、その上部側両縁部１５,１５で、
上記嵌合された熱交換器モジュール１３a〜１３cの各メ
ッシュフィン端部１２a,１２a,１２aを挾んでシールす
るようになっているとともに、その底部面には上記伝熱
管１１の入口および出口ヘッダー側(又は分流器側)直管
状端部１１a,１１a・・・の貫通穴１６,１６・・・およ
びスリット状の水抜き穴１７,１７・・・が形成されて
いる。

【００３４】従って、該構成では、先ず上述した伝熱管
１１およびメッシュフィン１２,１２・・・よりなる複
数組の熱交換器モジュール１３a〜１３cを後工程で上記
管板１４Ａ,１４Ｂを使用して一体化するに際し、並設
される熱交換器モジュール１３a〜１３cに対応して、そ
れらの各列ごとに下方側管板１４Ｂに形成されている管
板１４Ｂ側嵌合溝１４a〜１４cに上記熱交換器モジュー
ル１３a〜１３cの端部を沿わせてスライドさせ、伝熱管
１１の上記直管状端部１１aを上記底面側貫通穴１６,１
６・・・の位置に合わせた後に上方側から押し込むだけ
で容易に図１の状態に組立てることができる。そのた
め、複数組の熱交換器モジュール１３a,13b,１３cの管
板１４Ａ,１４Ｂによる一体化、組付作業が極めて容易
になり、組立て作業の効率化を図ることができるように
なる。

【００３５】しかも、該構成では、上記メッシュフィン
端部１２aが上記嵌合溝１４a〜１４c上部の両縁部１５,
１５でシールされるようになるので、従来のような風の
バイパスが生じなくなり、熱交換効率が向上する。

【００３６】また、管板１４Ｂと各熱交換器モジュール
１３a〜１３cとの相互の密着性を向上できるため、保持
状態も安定し輸送時や機器運転時の振動によっても伝熱
管１１の変形や穴あきが生じる恐れはほとんどなくな
る。

【００３７】さらに、従来の平板構造の管板では、上記
のように伝熱管方向を垂直にして蒸発器として用いた場
合に、下方側の管板上にドレン水がたまりやすく、これ
が熱交換器を貫流する空気によって室内に飛散される恐
れがあったが、本構造の管板１４Ｂでは上記嵌合溝１４
a〜１４cがドレン受けとして作用し、水抜き穴１７,１
７・・・を介してドレン水をドレンパンに導くことがで
きるので、そのような問題もなくなる。

【００３８】(２) 第２実施例 次に、図５は本願発明の第２実施例に係る空気調和機用
熱交換器の熱交換器モジュール１３と下方側管板１４Ｂ
の嵌合溝１４a(〜１４c)との嵌合部の構成を示してい
る。

【００３９】この実施例では、上記第１実施例の構成に
加え、さらに上記嵌合溝１４a(〜１４c)の上部側両縁部
１５,１５の部分に階段状の凹部１８,１８を形成するこ
とによって下方側管板１４Ｂ上への水の滞留を生じにく
くし、より効果的に嵌合溝１４a(〜１４c)内にドレン水
を導くようにしたことを特徴としている。

【００４０】したがって、該構成によると、より有効に
水飛び現象の防止を図ることができる。

【００４１】(３) 第３実施例 次に、図６は本願発明の第３実施例に係る空気調和機用
熱交換器の熱交換器モジュール１３と下方側管板１４Ｂ
の嵌合溝１４a(〜１４c)との嵌合部の構成を示してい
る。

【００４２】この実施例では、上記第１実施例の構成に
加え、さらに上記嵌合溝１４a(〜１４c)の上部側両縁部
１５,１５の部分にテーパ状の凹部１９,１９を形成する
ことによって第２実施例と同じように下方側管板１４a
(〜１４c)上への水の滞留を生じにくくし、より効果的
に嵌合溝１４内にドレン水を導くようにしたことを特徴
としている。

【００４３】したがって、該構成によっても上記第２実
施例と同じように、より有効に水飛び現象の防止を図る
ことができる。

【００４４】(４) 第４実施例 次に、図７は本願発明の第４実施例に係る空気調和機用
熱交換器の熱交換器モジュール１３と下方側管板１４Ｂ
の嵌合溝１４a(〜１４c)との嵌合部の構成を示してい
る。

【００４５】この実施例では、上記第１実施例の構成に
加え、さらに上記嵌合溝１４の上部側両縁部１５,１５
によるメッシュフィン端部１２aの挾着力を高くするた
めに、当該嵌合溝１４a(〜１４c)を半円形状に挾着弾性
を有せしめて形成したことを特徴としている。

【００４６】したがって、該構成によると、上記メッシ
ュフィン端部１２aの下方側管板１４Ｂによるシール性
が向上し、より風のバイパスが生じにくくなる。又熱交
換器モジュール１３と下方側管板１４Ｂとの一体度も一
層高くなり、運搬時のガタツキもより生じにくくなる。

【００４７】(５) 第５実施例 次に、図８〜図１１は本願発明の第５実施例に係る空気
調和機用熱交換器の熱交換器モジュール１３と下方側管
板１４Ｂの嵌合溝１４a(〜１４c)との嵌合部の構成を示
している。

【００４８】この実施例では、下方側伝熱管１１の端部
が図８に示すようなリターン側Ｕ状端部１１bのみであ
る場合、上記第１実施例における嵌合溝１４a(〜１４c)
の深さＤ₁を当該Ｕ状端部１１bのメッシュフィン端部１
２aからの突出量Ｄ₂よりも小さくし、その底面に図９に
示すように同Ｕ状端部１１b嵌合用の長穴１９,１９・・
・を形成することによって図１０、図１１のような嵌合
状態を実現し、上記第１実施例と全く同様の作用効果を
実現するようにしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明の第１実施例に係る空気調和
機用熱交換器の全体構造を示す下方から見た斜視図であ
る。

【図２】図２は、同熱交換器の要部の拡大断面図であ
る。

【図３】図３は、同熱交換器の管板の平面図である。

【図４】図４は、同熱交換器の管板の断面図(図３のＡ
−Ａ断面)である。

【図５】図５は、本願発明の第２実施例に係る空気調和
機用熱交換器の要部の断面図である。

【図６】図６は、本願発明の第３実施例に係る空気調和
機用熱交換器の要部の断面図である。

【図７】図７は、本願発明の第４実施例に係る空気調和
機用熱交換器の要部の断面図である。

【図８】図８は、本願発明の第５実施例に係る空気調和
機用熱交換器の熱交換器モジュール端部の正面図であ
る。

【図９】図９は、同空気調和機用熱交換器の管板部の斜
視図である。

【図１０】図１０は、同空気調和機用熱交換器の要部の
正面図である。

【図１１】図１１は、同空気調和機用熱交換器の要部の
断面図である。

【図１２】図１２は、従来の空気調和機用熱交換器の熱
交換器モジュールの斜視図である。

【図１３】図１３は、同従来の空気調和機用熱交換器の
斜視図である。

【符号の説明】

１１は伝熱管、１２はメッシュフィン、１３は熱交換器
モジュール、１４a〜１４cは嵌合溝、１６は貫通穴、１
７は水抜き穴である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝熱管に対し、複数枚のフィンを重合し
   てなる複数の熱交換器モジュールを両端側に管板を介し
   て所定の間隔で並設一体化した空気調和機用熱交換器に
   おいて、上記管板は、管板本体と、該管板本体に設けら
   れた各熱交換器モジュールのフィン端部を嵌合する複数
   列の嵌合溝と、該嵌合溝内に形成された伝熱管端部嵌合
   穴とからなることを特徴とする空気調和機用熱交換器。
2. 【請求項２】 上記嵌合溝は、その両縁部がフィン端部
   を挾着する挾着弾性を有して形成されていることを特徴
   とする請求項１記載の空気調和機用熱交換器。
3. 【請求項３】 上記嵌合溝の底部に水抜き穴を形成した
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機用熱
   交換器。
4. 【請求項４】 上記伝熱管端部嵌合穴は、直管状の伝熱
   管端部の貫通穴であることを特徴とする請求項１,２又
   は３記載の空気調和機用熱交換器。
5. 【請求項５】 上記伝熱管端部嵌合穴は、リターン側Ｕ
   状の伝熱管端部の嵌合穴であることを特徴とする請求項
   １,２又は３記載の空気調和機用熱交換器。
6. 【請求項６】 上記フィンは、メッシュフィンであるこ
   とを特徴とする請求項１,２,３,４又は５記載の空気調
   和機用熱交換器。