JPH09113068A

JPH09113068A - 熱交換器及びその熱交換器を備えた空気調和機

Info

Publication number: JPH09113068A
Application number: JP29483095A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kawanabe; 隆川鍋; Hideaki Mukoda; 英明向田; Takeo Goto; 剛伯後藤; Yoshinori Enya; 義徳遠谷; Masahiro Kobayashi; 雅博小林; Atsuyumi Ishikawa; 敦弓石川; Yoshitaka Hara; 嘉孝原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-10-18
Filing date: 1995-10-18
Publication date: 1997-05-02

Abstract

(57)【要約】【課題】熱交換率を向上できる熱交換器及びその熱交
換器を備えた空気調和機を提供する。【解決手段】熱交換器７（４）のフィン９１に送風方
向に沿って突設した２個の台形部９６と、これらの台形
部の間に平坦部９８を設けた構成であるから、フィン表
面を流れる空気に対して空気の温度境界層を破壊する程
度の十分な乱流を生じさせることができ、熱交換率を向
上できる一方、送風抵抗が過大とならず、熱交換器全体
として熱交換率を向上できる。また、水切れもよく霜が
付きにくい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層された多数の
フィンに冷媒管を挿通してなる熱交換器又はその熱交換
器を備える空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ヒートポンプ型の空気調和機で
は、冷房運転時には、圧縮機、熱源側熱交換器、流量制
御弁、利用側熱交換器、四方切換弁の順序で冷媒が循環
され、暖房運転時には冷房運転時と逆方向に冷媒が循環
されるが、この暖房運転時には熱源側熱交換器が蒸発器
として作用し、冷房運転時には熱源側蒸発器が凝縮器と
して作用している。

【０００３】かかる熱交換器においては、その熱交換効
率の向上を図るため、フィンの形状等に関する提案も種
々なされている。例えば、フィンの表面に山形の凹凸を
有する形状のものとしては、従来、送風方向（フィンの
幅方向）に連続して突設された２個の山形部を形成した
ものが公知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように２つの連続した山形部を形成したフィンにおいて
は、フィンを通過する空気に十分な乱流を生じさせるこ
とができず、空気の温度境界層が残ってしまい、熱交換
率が十分でないという問題がある。

【０００５】これに対して、フィン表面に多数の山形部
を形成し、フィン表面を通過する風に十分な乱流を形成
することも考えられるが、単に乱流を形成するように多
数の山形部を形成したのでは、送風抵抗が大きすぎて、
かえって熱交換効率が低下するという不都合がある。

【０００６】また、冷媒回路に充填される冷媒として、
従来、塩素基を有するＲ−１２やＲ−５０を用いたが、
地上上空のオゾン層破壊の潜在性があるため、環境保全
の目的から塩素基の含有量の少ないＲ−２２（クロロジ
フルオロメタン）のほか、塩素基を含まないＲ−３２
（ジフルオロメタン）、Ｒ−１２５（ペンタフルオロエ
タン）、Ｒ−１３４ａ（テトラフルオロエタン）あるい
はこれらの混合物等（以下「ＨＦＣ系冷媒」という）が
代替冷媒として使用されている。

【０００７】冷媒として、このようなＨＦＣ系冷媒を用
いた場合には、その混合冷媒の性質として、高圧且つ高
温となるために、冷媒回路における異常な高圧、高温を
防止するため、熱交換器では従来より高い熱交換効率の
向上が望まれている。

【０００８】そこで、本発明は、上記課題を解消するた
めになされたものであり、熱交換率を向上できる熱交換
器及びその熱交換器を備えた空気調和機を提供するもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、積層された多数のフィンに冷媒管を挿通してなる熱
交換器において、前記フィンは、その送風方向に沿って
突設された２個の台形部と、これらの台形部の間に平坦
に設けられた平坦部とが形成されている。

【００１０】この請求項１に記載の発明によれば、フィ
ン表面に突設された２つの台形部及びこれらの台形部の
間に平坦部を介在させる形状とすることによって、フィ
ン表面を沿って流れる空気に対して、空気の温度境界層
を破壊する程度の十分な乱流を生じさせることができ、
熱交換率を向上できる一方、送風抵抗が過大とならず、
熱交換器全体として熱交換率を向上できる。

【００１１】しかも、台形部はその上底が平坦に形成さ
れており、且つ台形部と台形部との間に平坦部を形成し
ているので、その部分における水切れが良好となり、霜
がつきにくくなる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、積層された多数
のフィンに冷媒管を挿通してなる熱交換器において、前
記フィンは、その送風方向に沿って突設された２個の台
形部と、これらの台形部の間に設けられた平坦部とが形
成されており、前記フィンの幅は冷媒管の管径に対して
２乃至３倍であり、前記平坦部の幅は前記台形部の幅と
同じ寸法であり、前記台形部の高さはその台形部の幅の
１／４乃至１／５倍である。

【００１３】尚、本明細書において、「幅」とは、フィ
ンに対する送風方向をいうものとする。

【００１４】この請求項２に記載の発明によれば、フィ
ンの幅は冷媒管の２乃至３倍とすることより、熱交換に
おける空気とフィンとの温度差に基づく熱交換効率を最
大としつつ、フィン幅を最小にできる。即ち、フィンの
幅が冷媒管の２倍より少ないと十分な熱交換面積を得る
ことができず、３倍より多いとフィン幅が長すぎて送風
された空気とフィンとの温度差が少ないにもかかわら
ず、不要に大きくなるからである。

【００１５】また、２つの台形部の間に介在される平坦
部の幅を台形部の幅と同じ寸法とし、且つ台形部の高さ
をその台形部の幅の１／４乃至１／５倍とすることによ
り、その表面を流れる空気は、温度境界層を破壊する程
度の乱流となりつつも、送風抵抗を最小にすることがで
きる。

【００１６】請求項３に記載の発明は、圧縮機、利用側
熱交換器、減圧装置、熱源側熱交換器を有する冷媒回路
中に冷媒を循環するように構成した空気調和機におい
て、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器との少な
くともいずれかの熱交換器は、積層された多数のフィン
に冷媒管を挿通してなり、前記フィンは、その送風方向
に沿って突設された２個の山形部と、これらの山形部の
間に平坦に設けられた平坦部とが形成されている。

【００１７】この請求項３に記載の発明では、請求項１
に記載の熱交換器を空気調和機に用いる構成であるか
ら、熱交換効率に優れた空気調和機を得ることができ空
気調和運転能力を高めることができる。特に、かかる空
気調和機においては、冷媒として、運転時における温度
の高いＨＦＣ系冷媒を用いることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。

【００１９】図１は、一般的な家庭用の空気調和機を示
す斜視図である。この種の空気調和機は、室内に配置さ
れる利用側ユニットＡと、室外に配置される熱源側ユニ
ットＢとからなり、両者は冷媒管３００によりつながれ
ている。

【００２０】図２は、図１に示す空気調和機の冷凍サイ
クルを示す冷媒回路図である。

【００２１】１はモータ部と、このモータ部により駆動
される圧縮部とからなる圧縮機である。２は圧縮機１か
ら吐出される冷媒の脈動による振動・騒音を抑えるため
のマフラーである。３は冷房／暖房運転時の冷媒の流れ
を切り替えるための四方切換弁である。４は熱源側熱交
換器、５はキャピラリーチューブユニット、６はスクリ
ーンフィルター、７は利用側熱交換器、８はマフラー、
９はアキュームレータ、１０は電磁開閉弁である。

【００２２】圧縮機１から吐出される冷媒は、四方切換
弁３の切り替わり位置と電磁開閉弁１０の開閉とに応じ
て、実線の矢印（冷房運転）、点線の矢印（暖房運
転）、実線中点の矢印（除霜運転）のように、３つのモ
ードに従って、流れる方向が決まる。冷房運転時には、
熱源側熱交換器４が凝縮器として、利用側熱交換器７が
蒸発器として機能する。暖房運転時には、利用側熱交換
器７が凝縮器として、熱源側熱交換器４が蒸発器として
機能する。除霜運転時（暖房運転中）には、圧縮機１か
ら吐出される高温の冷媒の一部が、熱源側熱交換器４の
温度を上昇させるために、熱源側熱交換器４に直接供給
される。これにより、熱源側熱交換器４の温度が上昇し
除霜が行われる。尚、この除霜運転が充分に機能しない
時（外気温が特に低い時など）には逆サイクル除霜（実
線矢印の流れ）で強制的に除霜が行われる。

【００２３】図３は、空気調和機の制御回路図である。
図３の中央の一点鎖線を境にして、左側は、利用側ユニ
ットＡの制御回路を示し、右側は、熱源側ユニットＢの
制御回路を示している。両方の制御回路は、動力線１０
０と制御線２００とを介してつながれている。

【００２４】利用側ユニットＡには、整流回路１１と、
モータ用の電源供給回路１２と、制御用の電源供給回路
１３と、モータ駆動回路１５と、スイッチ基板１７と、
受信回路１８ａと、表示基板１８と、フラップモータ１
９とが設けられる。

【００２５】整流回路１１はプラグ１０ａによって供給
される１００Ｖの交流電圧を整流する。モータ用の電源
供給回路１２はＤＣファンモータ１６に供給される直流
電圧を１０〜３６Ｖの電圧に調整する。このＤＣファン
モータ１６はマイクロコンピュータ１４から送られてく
る信号に応じて被調和室内に調和された空気を吹き出す
ためのものである。

【００２６】制御用の電源供給回路１３は、マイクロコ
ンピュータ１４に供給される５Ｖの直流電圧を発生す
る。モータ駆動回路１５は、ＤＣファンモータ１６の回
転位置情報に基づくマイクロコンピュータ１４からの信
号に応答して、ＤＣファンモータ１６のステータ巻線へ
の通電タイミングを制御する。スイッチ基板１７は利用
側ユニットＡの操作パネルに固定され、このスイッチ基
板１７にはオン／オフスイッチ、試運転スイッチ、など
が設けられている。受信回路１８ａは、ワイヤレスリモ
ートコントローラ６０からの遠隔操作信号（例えば、オ
ン／オフ信号、冷房／暖房切り替え信号、或いは室温設
定信号など）を受信する。表示基板１８は、空気調和機
の運転状態を表示する。フラップモータ１９は、冷／暖
空気の吹き出し方向を変更するフラップを動かすように
機能する。

【００２７】さらに、この制御回路には、室温を測定す
るための室温センサ２０と、利用側熱交換器の温度を測
定するための熱交換器温度センサ２１と、部屋の湿度を
測定するための湿度センサ２２とが設けられる。これら
センサによって検出された測定値はＡ／Ｄ変換されてマ
イクロコンピュータ１４に取り込まれる。マイクロコン
ピュータ１４からの制御信号は、シリアル回路２３と端
子板Ｔ₃とを通じて、熱源側ユニットＢに送られる。ま
た、トライアック２６とヒータリレー２７とは、ドライ
バー２４を通じてマイクロコンピュータ１４により制御
され、これによってドライ運転時に使われる再加熱ヒー
タ２５に供給する電力を段階的に制御する。

【００２８】符号３０は、空気調和機の型と特性を示す
特定データを保存した外部ＲＯＭである。これらの特定
データは、電源スイッチが入力され且つ操作が停止され
た後に、すぐに外部ＲＯＭから取り出される。電源スイ
ッチが入力されたとき、外部ＲＯＭ３０からの特定デー
タの取り出しが完了するまで、ワイヤレスリモートコン
トローラ６０からの命令の入力、あるいはＯＮ／ＯＦＦ
スイッチ又は試運転スイッチ（操作は後述する）の状態
の検知はなされない。

【００２９】次に、熱源側ユニットＢのコントロールサ
ーキットについて説明する。

【００３０】熱源側ユニットＢにおいて、端子板Ｔ
´₁、Ｔ´₂、Ｔ´₃は、それぞれ利用側ユニットＡに
配置された端子板Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃に接続されている。
符号３１は、端子板Ｔ´₁とＴ´₂に平行に接続された
バリスタであり、３２はノイズフィルタ、３４はリアク
タ、３５は電圧を倍にする倍電圧器、３６はノイズフィ
ルタである。

【００３１】符号３９は、端子板Ｔ´₃を介して利用側
ユニットＡから供給された制御信号を変換するシリアル
サーキットであり、その変換された信号はマイクロコン
ピュータ４１へ伝達される。４０は、熱源側ユニットＢ
及び変流器（ＣＴ）３３内の負荷に供給された電流を検
出する電流検出器であり、ＤＣ電圧に電流を整流し、そ
してマイクロコンピュータ４１にＤＣ電圧を付与する。
４１はマイクロコンピュータ、４２はマイクロコンピュ
ータ４１の動作用電力を発生させるための切り替え電力
供給回路、３８はマイクロコンピュータ４１からの制御
信号に基づいてコンプレッサ１に供給される電力のＰＷ
Ｍ制御を達成するモータドライバーである。モータドラ
イバー３８の６個のパワートランジスタは、三相ブリッ
ジの形で接続され、いわゆるインバータユニットを構成
している。参照符号４３は冷凍サイクルのコンプレッサ
１を運転するためのコンプレッサモータであり、４４は
コンプレッサの咄出側の冷媒の温度を検知する咄出側温
度センサーである。４５は速度が３段階に制御され、室
外熱交換器に空気をおくるファンモータであり、四方切
換弁３、電磁弁１０、は前述したように冷凍サイクルの
冷媒通路を切り替えるようになっている。更に、熱源側
ユニットＢには、室外温度を検出する室外温度センサ４
８が、空気取り入れ口に近接配置されており、室外熱交
換器の温度を検知する室外熱交換器温度センサ４９が配
置されている。これらの温度センサ４８、４９によって
得られた検出値はＡ／Ｄ変換され且つマイクロコンピュ
ータ４１に取り入れられる。

【００３２】符号５０は利用側ユニットＡの外部ＲＯＭ
３０と同様な機能を有する外部ＲＯＭである。熱源側ユ
ニットＢについての特有のデータは、外部ＲＯＭ３０で
説明したものと同様のものであるが、ＲＯＭ５０に収納
されている。

【００３３】熱源側ユニットＢと利用側ユニットＡの各
制御回路における記号Ｆは、ヒューズである。

【００３４】マイクロコンピュータ（制御部材）１４と
４１のそれぞれは、予めプログラムを収納したＲＯＭ、
参照データを収納したＲＡＭ、そしてプログラムを演算
するＣＰＵを、同一の容器に収納したものである（イン
テルコーポレーション販売の８７Ｃ１９６ＭＣ（ＭＣ
Ｓー９６シリーズ））。

【００３５】次に、冷媒について説明する。

【００３６】本実施の形態においては、単一冷媒又は混
合冷媒のいずれかをも使用することができるが、この実
施の形態では混合冷媒を例に用いて説明する。尚、本明
細書において「混合冷媒」とは、特性の異なる冷媒が少
なくとも、２種以上混合された冷媒をいうものとする。

【００３７】混合冷媒としては、例えばＲ−４１０Ａや
Ｒ−４１０Ｂが用いられる。Ｒ−４１０Ａは、２成分系
の混合冷媒であり、Ｒ−３２を５０Ｗｔ％、Ｒ−１２５
を５０Ｗｔ％の構成であり、沸点は−５２．２°Ｃ、露
点は−５２．２°Ｃである。Ｒ−４１０Ｂは、Ｒ−３２
を４５Ｗｔ％、Ｒ−１２５を５５Ｗｔ％の構成である。

【００３８】このような組成の混合冷媒では、ＨＣＦＣ
−２２の従来の単一冷媒と比較した場合、所定の条件に
おける、コンプレッサの吐出温度がＨＣＦＣ−２２では
６６．０°Ｃに対してＲ−４１０Ａでは７３．６°Ｃで
あり、凝縮圧力がＨＣＦＣ−２２では１７．３５ｂａｒ
であるのに対してＲ−４１０Ａでは２７．３０ｂａｒで
あり、蒸発圧力がＨＣＦＣ−２２では６．７９ｂａｒで
あるのに対してＲ−４１０Ａでは１０．８６ｂａｒとい
う特性を有し、冷媒回路全体として、従来のＨＣＦＣ−
２２の単一冷媒を使用する場合より高い温度であり且つ
高い圧力となる。

【００３９】また、Ｒ−４１０Ａ及びＲ−４１０Ｂ等の
共沸混合冷媒を用いた場合には、各成分の冷媒の沸点が
ほとんど同じであるために、冷媒組成に変化が生じにく
く、冷媒組成の変化によって生じる温度グライド等の問
題を考慮する必要がない。このために運転中における制
御がしやすくなる。

【００４０】尚、図２の冷媒回路における括弧書きは、
冷媒管路の寸法を示したものである。即ち、図２の冷媒
回路では、四方切換弁３と利用側熱交換換器７の間の冷
媒配管の寸法例は、３／８”（インチ）、利用側熱交換
換器７とストレーナ６の間の冷媒配管の寸法は、１／
４”（インチ）、減圧器５と熱源側熱交換器４の間の冷
媒配管の寸法は、１／４”（インチ）、熱源側熱交換器
４のバイパス管の寸法は、１／８”（インチ）、四方切
換弁２とアキュームレータ７の間の冷媒配管の寸法は、
３／８”あるいは１／２”（インチ）、四方切換弁と熱
源側熱交換器４の間の冷媒配管の寸法は、３／８”（イ
ンチ）である。冷媒回路におけるこのような冷媒管の寸
法は特に限定されるものでないが、熱交換器に挿通され
る冷媒管との関係において、本実施の形態による冷媒回
路の冷媒配管の寸法によれば、結果的に効率のもっとも
優れた空気調和機（熱交換器）を得ることができた。

【００４１】次に、本発明にかかる熱交換器は、利用側
熱交換器（室内熱交換器）７、熱源側熱交換器（室外熱
交換器）４のいずれにも用いることができるが、特に、
送風量との関係で高い熱交換効率が要求される利用側熱
交換器７に用いた例について説明する。

【００４２】図４に示すように、熱交換器７は、多数の
フィン体９１を積層して構成されており、積層されたフ
ィン体９１に冷媒管８２を挿通し、この冷媒管８２を蛇
行して配置されている。

【００４３】冷媒管８２は本実施の形態では、口径７mm
の管が使用されているが、これに限らず、９mm等の他の
口径のものを使用してもよい。尚、図５及び図７に示す
ように、冷媒管８２のピッチＤは、特に制限されるもの
ではないが、実験の結果最も熱交換率の優れた値だった
ので、本実施例では約２１mmとした。

【００４４】フィン体９１は、本実施の形態では、送風
方向に対して連続して２列のフィン９１ａ、９１ｂを一
枚の板に形成して一つのフィン体９１としているが、一
列のフィンとしてもよい。換言すれば、図５及び図６に
示すように、フィン体９１には、２枚のフィン９１ａ、
９１ｂを並列に配置したものを同時に形成している。

【００４５】フィン体９１の材料は、熱伝導特性の良好
なものが使用され、例えば、アルミニウムが用いられて
いる。

【００４６】積層されたフィン体９１とフィン体９１と
の間隔であるフィンピッチＦＰは、実験の結果最も熱交
換率の優れた値だったので、好ましくは、１．２乃至
１．８mmで配置される。フィン体９１の形状は、図５に
示すように、フィン９１ａ、９１ｂとで、冷媒管８２が
互いに段違いになって交互に配置されるように、冷媒管
用の管通し穴９４がそれぞれ一列に形成されている。こ
の管通し穴９４は、図６に示すように突出部分９５によ
り画成されており、突出部分９５の高さＨはフィンピッ
チＦＰを規定している。

【００４７】各フィン９１ａ、９１ｂには、図６に示す
ように、送風方向に沿って２つの台形部９６が平坦部９
８を間に介在して形成されており、熱交換効率の向上を
図っている。

【００４８】台形部９６は、その台形を形成する２辺で
ある斜めの立上がり部９６ａ、９６ａと、台形の上底を
形成する平坦な上底部９６ｂとから構成されている。

【００４９】ここで、フィン体９１の各部の寸法につい
て説明する。各フィン９１ａ、９１ｂの幅は、熱交換効
率と小型化の要請との兼ね合いから決定されるが、本実
施の形態では、実験の結果最も熱交換率の優れた値だっ
たので、好ましくは１８乃至１９mmである。フィン９１
ａ、９１ｂを決定する上での熱交換効率の兼ね合いと
は、図９に示すように、冷媒管の中心からフィンの幅方
向の縁部までの距離（フィン幅の半分）を横軸にとり、
フィンを通過する風の温度を縦軸にとった場合、フィン
面と風との温度差が小さくなればなるほど熱交換効率が
低下することになる。

【００５０】従って、図９において、風とフィンとの温
度差が少ないため、風の温度低下がほとんど期待できな
くなるＴ０部に至るまでの距離をフィン幅の半分Ｓ２に
設定することが好ましく。Ｓ１で示すように、Ｔ０部よ
り距離（フィン幅）が短いと、風の温度を十分に下げる
ことができず、Ｔ０部より距離（フィン幅）を長くして
も、すでに通過する風の温度が十分に低下したため、そ
れより距離を長くしても高い熱交換効率（温度低下）を
望むことができなくなる。

【００５１】本実施の形態では、温度を６℃低下させる
場合のＴ０を求め、その距離Ｓ２を採用した。このＳ２
を２倍した値をフィン９１ａ（またはフィン９１ｂ）の
幅Ｓとして採用して１８．１９mmとした。

【００５２】フィン９１ａ、９１ｂの有効幅Ｓには、図
６に示すように、幅方向の風の流れを案内するように平
坦な縁部９７を残した部分について、台形部と平坦部と
が形成されており、縁部９７の寸法Ｗ１は例えば０．８
mmとしている。

【００５３】縁部９７は、台形の上底部９６ｂの半分と
同じ形に形成しており、平坦部９８に対して立上がって
形成されている。

【００５４】幅Ｗには、台形の斜辺を形成する斜めの立
上がり部９６ａから始まり、２個の台形部９６と、２個
の台形部９６、９６間に平坦部９８が形成されており、
その終りにはまた立上がり部９６ａが形成されている。
この立上がり部９６ａの寸法Ｗ５と、上底部９６ｂの寸
法Ｗ３とはそれぞれ等しい幅寸法に形成されており、平
坦部９８の寸法Ｗ４はこれらの寸法Ｗ５（またはＷ３）
の２倍の寸法に形成されている。尚、台形部９６の幅寸
法Ｗ２は、Ｗ３＋２×Ｗ５であるから、３×Ｗ３（また
は３×５Ｗ）に等しい。実験の結果、このような寸法に
設定した場合に熱交換効率が最も良好であった。

【００５５】具体的には、１個の台形部の幅Ｗ２は４．
１４４５mmであり、上底部９６ｂの寸法Ｗ３は１．３８
１５mmであり、平坦部９８の幅Ｗ４は２．７６３６mmで
あり、立上がり部９６ａの寸法Ｗ５は１．３８１５であ
る。

【００５６】フィンに形成した台形部９６の高さＨ１
は、通過する風が温度境界層を破壊する程度の乱流を生
じる抵抗を付与するように高くすればよいが、台形部９
６が高すぎると圧力損失が大きくなりすぎて、かえって
熱交換効率が低下することとなる。かかる関係から台形
部９６の高さＨ１が決定されるが、台形部９６の高さＨ
１の台形部９６の形成幅Ｗ２に対する寸法比（Ｈ１／Ｗ
２）は、その台形部９６の幅の１／４乃至１／５倍する
ことにより、温度境界層を破壊する程度の乱流とし、送
風抵抗を最小にすることができた。具体的に、台形部９
６の高さＨ１の寸法は、実験の結果において最も熱交換
率の優れた値だったので、好ましくは０．３乃至０．８
mmであり、その中でも最も優れた値として本実施の形態
では０．６mmとした。また、台形部９６の高さＨ１の台
形部９６の形成幅Ｗ２に対する寸法比（Ｈ１／Ｗ２）で
は、約１／５である。

【００５７】尚、台形部の頂上と谷とにはそれぞれＲ
（アール）が形成されており、製造を容易にしている。

【００５８】次に、本実施例の形態における作用を説明
する。

【００５９】冷房運転時には、図２に実線矢印で示すよ
うに、圧縮機１から吐出された冷媒は、マフラー２、四
方切換弁３、熱源側熱交換器（室外熱交換器）４、キャ
ピラリチューブ５、スクリーンフィルター６、利用側熱
交換器（室内熱交換器）７、マフラー８、四方切換弁
３、アキュームレータ９の順序で冷媒回路を循環し、利
用側熱交換器７が蒸発器として機能し、キャピラリチュ
ーブ５で減圧される。暖房運転時には、破線矢印で示す
ように、圧縮機１から吐出された冷媒は、マフラー２、
四方切換弁３、マフラー８、利用側熱交換器（室内熱交
換器）７、スクリーンフィルター６、キャピラリチュー
ブ５、熱源側熱交換器（室外熱交換器）４、四方切換弁
３、アキュームレータ９の順序で冷媒回路を循環し、熱
源側熱交換器４が蒸発器として機能し、電動膨張弁５で
減圧される。

【００６０】冷房運転時あるいは暖房運転時には、利用
側熱交換器（室内熱交換器）７にファンにより送風さ
れ、冷媒配管を通る冷媒と空気との熱交換が行われる。
本実施の形態では、熱交換器７に送風された空気は、積
層されたフィン体９１、９１間を通過して熱交換され
る。

【００６１】フィン体９１、９１間を空気が通過する場
合、２個の台形部９６とこれらの台形部９６の間の平坦
部９８を通る空気は、空気の温度境界層を破る程度の乱
流となりつつ、しかも、圧力損失が大きすぎることもな
いので、高い熱交換率を得ることができる。これによっ
て、空気調和機の空気調和運転能力の向上を図ることが
できる。

【００６２】特に、冷媒としてＨＦＣ系冷媒を用いた場
合には、冷媒回路が高い圧力と温度状態となるが、その
場合にも熱交換器において、室内空気や室外空気との十
分な熱交換を図ることができる。

【００６３】また、台形部９６の上底９６ｂが平坦であ
り、且つ台形部９６と台形部９６との間にも平坦部９８
を形成することによって水切れが良好となり、霜がつき
にくくなる。

【００６４】本発明は、上述の実施の形態に限定され
ず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可
能である例えば、上述の実施の形態では、空気調和機を
例に説明したが、本発明にかかる熱交換器はこれに限ら
ず、冷蔵庫等の冷凍機に用いることもできる。

【００６５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、フィン
表面に突設された２つの台形部及びこれらの台形部の間
に平坦部を介在させる形状とすることによって、フィン
表面を沿って流れる空気に対して、空気の温度境界層を
破壊する程度の十分な乱流を生じさせることができ、熱
交換率を向上できる一方、送風抵抗が過大とならず、熱
交換器全体として熱交換率を向上できる。

【００６６】また、台形部はその上底が平坦に形成され
ており、且つ台形部と台形部との間に平坦部を形成して
いるので、その部分における水切れが良好となり、霜が
つきにくくなる。

【００６７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載のフィンにおいて、フィンの幅を冷媒管の管径に
対して２乃至３倍とし、平坦部の幅は台形部の幅の半分
の寸法とし、台形部の高さはその台形部の幅の１／４乃
至１／５倍としているので、熱交換における空気とフィ
ンとの温度差に基づく熱交換効率を最大としつつ、フィ
ン幅を最小にできる。

【００６８】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の熱交換器を空気調和機に用いる構成であるか
ら、熱交換効率に優れた空気調和機を得ることができ空
気調和運転能力を高めることができる。特に、かかる空
気調和機においては、冷媒として、運転時に温度が高く
なるＨＦＣ系冷媒を用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気調和機の概略を示す図である。

【図２】本発明の空気調和機の冷媒回路を示す図であ
る。

【図３】図１の冷媒回路の制御回路図である。

【図４】冷媒回路の熱交換器の例を示す斜視図である。

【図５】冷媒回路の熱交換器のフィンの一例を示す平面
図である。

【図６】図４のフィン体のＡ１−Ａ１線における拡大断
面図である。

【図７】図４のフィン体の一部を示す平面図である。

【図８】フィンの概略を示す断面図である。

【図９】フィン幅と送風空気の温度との関係を示すグラ
フ図である。

【符号の説明】

１圧縮機４室外熱交換器（熱交換器）５キャピラリチューブ（減圧装置）７室内熱交換器（熱交換器）９１ａ、９１ｂフィン９６台形部９８平坦部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者遠谷義徳大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者小林雅博大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者石川敦弓大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者原嘉孝大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積層された多数のフィンに冷媒管を挿通
してなる熱交換器において、前記フィンは、その送風方
向に沿って突設された２個の台形部と、これらの台形部
の間に平坦に設けられた平坦部とが形成されていること
を特徴とする熱交換器。
【請求項２】積層された多数のフィンに冷媒管を挿通
してなる熱交換器において、前記フィンは、その送風方
向に沿って突設された２個の台形部と、これらの台形部
の間に設けられた平坦部とが形成されており、前記フィ
ンの幅は冷媒管の管径に対して２乃至３倍であり、前記
平坦部の幅は前記台形部の幅と同じ寸法であり、前記台
形部の高さはその台形部の幅の１／４乃至１／５倍であ
ることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】圧縮機、利用側熱交換器、減圧装置、熱
源側熱交換器を有する冷媒回路中に冷媒を循環するよう
に構成した空気調和機において、前記利用側熱交換器と前記熱源側熱交換器との少なくと
もいずれかの熱交換器は、積層された多数のフィンに冷
媒管を挿通してなり、前記フィンは、その送風方向に沿
って突設された２個の山形部と、これらの山形部の間に
平坦に設けられた平坦部とが形成されていることを特徴
とする空気調和機。