JPH09210449A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】組立後にスリットを入れて折り曲げるタイプの
熱交換器において、折り曲げ部の内側にひずみや変形が
生じることを有効に防止する。 【構成】プレートフィン９の長さ方向に沿って複数のス
リットを入れ、このスリットから熱交換器６を複数段に
折り曲げ形成してなる熱交換器６であって、前記スリッ
トを入れて曲げる部分の少なくとも曲げようとする方向
の内側に切欠１６部を設けてなる熱交換器６である。ま
た、この熱交換器６の曲げ中心Ａ、Ｂ及び曲げ角度θ
１、θ２は熱交換器側板１０（１０ａ〜１０ｃ）を互い
に係合させることで規制されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばセパレー
トタイプの空気調和機の室内ユニットに設けられ、多数
段に折り曲げられるプレートフィンチューブ形熱交換器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、セパレートタイプの空気調和機
がある。このセパレートタイプの空気調和機の室内ユニ
ットは、室内の壁面に取着されるもので、ケース内に、
運転切替えにより冷房、暖房、除湿の各作用を奏する室
内側熱交換器（プレートフィンチューブ形熱交換器）
と、このケース内に室内の空気を流通させ、室内側熱交
換器との熱交換を行なわせる送風機とが設けられてい
る。

【０００３】ところで、この室内ユニットには、熱交換
性能の向上に対する要求の一方で、最近の住宅事情から
小型化（特に高さ方向の小型化）の要請が大である。そ
のため、従来、高さ方向を略垂直にして配置していた室
内側熱交換器を、この熱交換器を高さ方向数カ所にスリ
ットを入れて多数段に折り曲げることで、この熱交換器
の上部を上記ケースの背面側に延出させて配設する方策
が考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに多数段に折り曲げられた熱交換器には、以下に説明
するような解決すべき課題がある。

【０００５】すなわち、この熱交換器は、一般に、プレ
ートフィンに熱交換チューブを挿通した後に、このプレ
ートフィンの数カ所にスリットを入れて折り曲げられる
のであるが、このとき、上記プレートフィンの折り曲げ
部分内側のひずみが大きくなり、この部分に大きな変形
が生じるということがある。この場合、この変形した部
分にドレン水が溜まったり、変形した部分が大きな通風
抵抗となったりするという問題がある。

【０００６】一方、折り曲げを行うのではなく、高さ方
向に複数の熱交換器を配設し、これらを任意の角度に傾
けて配設する方法も考えられる。このような構成であれ
ば、前述したような変形の問題が生じることはないが、
構成が複雑となり部品点数が増えるだけでなく組立工数
も増加するという新たな問題が生じる。

【０００７】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、組立後にスリットを入れて折り曲げる
タイプの熱交換器において、折り曲げ部の内側にひずみ
や変形が生じることを有効に防止できる熱交換器を提供
することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、プレートフィンの長さ方向に沿って複数のスリット
を入れ、同スリットから熱交換器を複数段に折り曲げ形
成してなる熱交換器において、前記スリットを入れて曲
げる部分の少なくとも曲げようとする方向の内側に切欠
部を設けてなることを特徴とする熱交換器である。

【０００９】第２の手段は、第１の手段の熱交換器にお
いて、前記切欠部は、曲げようとする方向の内側及び外
側の双方に設けてなることを特徴とする熱交換器であ
る。

【００１０】第３の手段は、第１の手段の熱交換器にお
いて、前記熱交換器の曲げ中心及び曲げ角度は熱交換器
側板によって規制されるていることを特徴とする熱交換
器である。

【００１１】第４の手段は、第１の手段の熱交換器にお
いて、前記熱交換器の曲げ中心となるように熱交換器側
板に設定された点を、上記前記熱交換器の曲げ方向の内
側の端面からプレートフィンの外側方向に所定距離離れ
た位置に設定してなることを特徴とする熱交換器であ
る。

【００１２】第５の手段は、第１の手段の熱交換器にお
いて、前記熱交換器の曲げ中心となるように熱交換器側
板に設定された点を、上記前記熱交換器の曲げ方向の内
側の端面からプレートフィンの内側方向に所定距離入り
込んだ位置に設定してなることを特徴とする熱交換器で
ある。

【００１３】第６の手段は、第１の手段の熱交換器にお
いて、前記熱交換器の曲げ中心となるように熱交換器側
板に設定された点を、前記スリットの位置からプレート
フィンの長さ方向にシフトした位置に設定してなること
を特徴とする熱交換器である。

【００１４】第１、第２の手段によれば、前記切欠部が
折り曲げ時の「逃げ」として機能するから、折り曲げ部
の内側に変形が生じることを防止できる。

【００１５】第３の手段によれば、熱交換器の曲げ中心
及び曲げ角度を熱交換器側板で規制できるから、上記変
形が生じることを確実に防止することができる。

【００１６】第４〜第６の手段によれば、熱交換器側板
に設定された熱交換器の曲げ中心となる点を任意の位置
に設定することで、この熱交換器の折り曲げ形状を自由
に設定でき、これにより熱交換器の寸法変更を行うこと
もできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
１〜図７を参照して説明する。

【００１８】まず、第１の実施形態を、図１〜図３を参
照して説明する。

【００１９】図１中１は室内の壁面に取着された室内ユ
ニットである。この室内ユニット１は、ケース２を具備
する。このケース２の前面には第１の吸込口３が設けら
れ、上面には第２の吸込口４が設けられている。また、
このケース２の下部には、吹出口５が区画されている。
そして、このケース２内には、高さ方向２カ所で折り曲
げられた室内側熱交換器６が、上記第１、第２の吸込口
３、４に対向して配設されている。

【００２０】この室内熱交換器６の背面側には、図に７
で示す横流ファンが設けられている。この室内ユニット
１は、この横流ファン７を回転させることで、第１、第
２の吸込口３、４から室内の空気を吸い込んで室内側熱
交換器６を通すことで熱交換を行なわせ、そして、この
熱交換された空気を上記吹出口５から室内に吹き出すよ
うになっている。

【００２１】次に、この発明の要旨である室内側熱交換
器６（以下、「熱交換器６」という）の構成を、その製
造方法と共に図２、図３を参照して説明する。

【００２２】この熱交換器６は、いわゆるプレートフィ
ンチューブ形と称されるものであり、図２（ａ）に示す
プレートフィン９をこの図面の紙面に垂直な方向に多数
枚積層し、その積層両端に同図（ｂ）に示す側板１０を
位置させた後、積層された多数毎のプレートフィン９及
び側板１０に設けられた各挿通孔１１…、１２…にＵ字
状の熱交換用チューブ（図３に１３で示す）を挿通させ
ることで製造される。そして、この熱交換器６は、上記
室内ユニット１に組み付ける前に、上記プレートフィン
９を図２（ａ）に一点鎖線（イ）、（ロ）で示す２カ所
にスリットを入れて切断分離し、図３に示すように折り
曲げることで、前記図１に示す形状に形成されるように
なっている。なお、この図１は、前記側板１０の図示を
省略したものである。

【００２３】図２（ａ）に示す上記プレートフィン９
は、例えばアルミニウム製の薄板材を帯状にプレス加工
することにより一体的に形成されたものである。そし
て、このプレートフィン９の長手方向に隣り合う前記挿
通孔１１…間には、図に示すような切り起こし部１４が
設けられ、これによりプレートフィン９の熱交換面積を
増大させている。

【００２４】また、前記一点鎖線（イ）、（ロ）で示す
２カ所の切断部（スリットを入れる部位）には、風上側
（曲げようとする方向の外側）に位置する一側部及び風
下側（曲げようとする方向の内側）に位置する他側部の
それぞれに切欠１５、１６が設けられている。このうち
他側部側の切欠１６は、この熱交換器６を折り曲げた場
合に、切断されたプレートフィン９の上・中・下の各部
（図に９ａ、９ｂ、９ｃで示す）の角部が互いに干渉す
ることを防止するための逃げとしての機能を有するもの
である。

【００２５】また、図２（ｂ）に示す上記側板１０は、
この熱交換器６を補強すると共に、折り曲げ後の熱交換
器６の形状を維持する機能を有するものであり、例えば
アルミニウム材やステンレス材で形成される。この側板
１０は、上部１０ａ、中部１０ｂ、下部１０ｃの３つの
部材からなり、前記プレートフィン９と異なり予め分離
されている。

【００２６】この側板１０の風上側に位置する一端部に
は、前記プレートフィン９の挿通孔１１と連通する挿通
孔１２が多数個形成されている。一方、この側板１０の
各上中下部１０ａ、１０ｂ、１０ｃの風下側に位置する
他端部は、折り曲げ後の熱交換器６の形状を維持するた
めの保持部１７ａ、１７ｂ、１７ｃとなっている。

【００２７】このうち、中部１０ｂの側板１０に設けら
れた保持部１７ｂには、上端側及び下端側に図に１８、
１９で示す第１、第２の係合突起が設けられ、上記上部
１０ａ及び下部１０ｃの側板１０の保持部１７ａ、１７
ｃには、上記熱交換器６を折り曲げた場合に、図３に示
すように上記第１、第２の係合突起１８、１９と係合す
る第１、第２の係合孔２０、２１がそれぞれ設けられて
いる。

【００２８】そして、この係合突起１８、１９と前記係
合孔２０、２１とを互いに係合させるようにすること
で、この熱交換器６の折り曲げ角度を所望の角度に設定
することができ、且つ上記係合突起１８、１９と係合孔
２０、２１同士を固定することでその折り曲げ形状を維
持できるようになっている。

【００２９】すなわち、図２（ｂ）に示すように、例え
ば、第１の係合突起１８と第１の係合孔２０との関係に
ついてみると、この第１の係合突起１８と第１の係合孔
２０は、この側板１０の幅方向に２つ設けられているか
ら、その両方を係合させることで、同図にＡで示すこの
熱交換器６の折り曲げ中心及びθ１で示す折り曲げ角度
が規定される。

【００３０】なお、第２の係合突起１９と第２の係合孔
２０の場合には、これらはそれぞれ１つのみ設けられて
いる。これは、上記側板１０ｂ、１０ｃどうしあるいは
プレートフィン９ｂ、９ｃどうしを図にＢで示す点で接
触させ、この点Ｂを支点（折り曲げ中心）として折り曲
げるからであり、このような構成をとる場合には、上記
係合突起と係合孔がそれぞれ１つずつであっても折り曲
げ角度θ２が規定される。

【００３１】なお、前記プレートフィン９に形成された
切欠１６の大きさや切り込み角度は、熱交換器６の折り
曲げ角度に応じて定められる。すなわち、熱交換器６を
折り曲げた際に、分離されたプレートフィン９ａ、９
ｂ、９ｃの角部どうしが互いに圧接して変形することの
ないように定められる。

【００３２】このような構成によれば、以下に説明する
効果を得ることができる。

【００３３】第１に、プレートフィン９のスリットを入
れて折り曲げる部位（一点鎖線（イ）、（ロ）で示す部
位）に切欠１６を設け、逃げを形成するようにしたか
ら、折り曲げの際、プレートフィン９の切断された各部
９ａ、９ｂ、９ｃの角部どうしが互いに圧接し押し潰さ
れて変形が生じるということがない。このため、この折
り曲げ部にドレンが溜まりこれが滴下したり、変形した
部分が空気抵抗となって通風量が減少するということを
有効に防止できる効果がある。

【００３４】また、この熱交換器６は、組み立て後にプ
レートフィン９にスリットを入れて切り離し折り曲げる
タイプのものであるから、複数の熱交換器を組み合わせ
て構成する場合と比較して部品点数を少なくできると共
に、組立工数が少なくなり、製造が容易になる効果もあ
る。

【００３５】第２に、前記プレートフィン９に切欠１６
を設けると共に、上記側板１０の各部１０ａ〜１０ｃに
保持部１７ａ〜１７ｃを設けてこれらを図３に示すよう
に互いに係合させて熱交換器６の折り曲げ角度を規制・
維持するようにしたから、上記プレートフィン９の変形
を有効に規制できる効果がある。

【００３６】なお、前記保持部１７ａ〜１７ｃにより、
この熱交換器６を通過した風の通路を区画できるから、
この風を効果的に上記横流ファン７に導くことができる
効果もある。

【００３７】次に、この発明の第２〜第４の実施形態に
ついて説明する。

【００３８】この第２〜第４の実施形態は、前記第１の
実施形態における上記側板１０の保持部１７ａ、１７ｂ
の形状を変更することで、この熱交換器６の第１の折り
曲げ中心Ａを任意の位置にシフトさせ、熱交換器６の設
計の自由度を向上させたことを要旨とするものである。
なお、第２の折り曲げ中心Ｂについては、保持部１７
ｂ、１７ｃの形状を変更することで、第１の折り曲げ中
心Ａと同様にシフトさせることができるから、ここでは
説明を省略する。

【００３９】前記第１の実施形態では、図２（ａ）、
（ｂ）及び図３における点Ａが、上記第１の折り曲げ中
心であり、この点は、上記プレートフィン９の他側部の
延長線および上記切断線（イ）とが交差する位置に設定
されている。すなわち、前述したように前記保持部１７
ａ、１７ｂに設けられた第１の係合突起１８及び第１の
係合孔２０の位置関係により、前記折り曲げ中心が上記
点Ａになるように決定されている。これに対して、以下
の第２〜第４の実施形態では、この第１の係合突起１８
及び係合孔２０の位置関係を変更することで上記折り曲
げ中心をシフトさせるものである。

【００４０】まず第２の実施形態では、図４（ａ）、
（ｂ）に示すように、折り曲げ中心を上記プレートフィ
ン９の他側部の外側の点Ａ１にシフトさせたものであ
る。すなわち、図４（ｂ）に示すように、上記保持部１
７ａ、１７ｂに設けられた第１の係合突起１８及び係合
孔２０とを通る線を上記点Ａ１で交差させるように、上
記保持部１７ａ、１７ｂを形成したものである。

【００４１】このような構成によれば、上記熱交換器６
を折り曲げた後、図５（ｂ）に示すように、隣り合うプ
レートフィン９の上部９ａと中部１０ｂの間隔ｘを、同
図（ａ）に示す第１の実施形態の場合と比較して広くす
ることができる。

【００４２】また、図６に示すのは第３の実施形態であ
る。この第３の実施形態では、上記第２の実施形態とは
反対に、上記折り曲げ中心を、上記プレートフィンの他
側部よりも内側に位置する点Ａ２にシフトさせたもので
ある。このシフトは、前記第２の実施形態の場合と同様
に、上記第１の係合突起１８及び係合孔２０とを通る線
が上記点Ａ２で交差するように上記保持部１７ａ、１７
ｂを形成することで実現できるので、ここでは図示を省
略する。

【００４３】このような構成であれば、同図６（ｂ）に
示すように、上記プレートフィン９の上部９ａと中部９
ｂとの間隔ｘを第１の実施形態（図５（ａ））と比較し
て狭くすることができる。

【００４４】図７に示すのは、第４の実施形態である。
この第４の実施形態では、折り曲げ中心を、上記第２、
第３の実施形態の場合の点Ａ１、Ａ２と直行する方向、
すなわちプレートフィン９の長手方向にずれた位置にあ
る点Ａ３にシフトさせたものである。このシフトも、前
記第２の実施形態の場合と同様に、上記第１の係合突起
１６及び係合孔２０とを通る線が上記点Ａ３で交差する
ように上記保持部１７ａ、１７ｂを形成することで実現
できるので、ここでは図示を省略する。

【００４５】このような構成であれば、同図７（ｂ）に
示すように、上記プレートフィン９の上部９ａと中部９
ｂとの高さを図に寸法ｈで示すようにずらして、これら
を互い違いに配設することができる。

【００４６】以上述べた第２〜第４の実施形態によれ
ば、側板１０の保持部１７ａ、１７ｂの形状を変更する
のみで、プレートフィン９の折り曲げ状態を自由に規定
でき、熱交換器６全体の寸法も規定することができる。
したがって設計の自由度が向上する効果がある。

【００４７】例えば、上記熱交換器６の折り曲げ形状や
寸法に応じて複数種類の側板１０を用意しておけば、組
立の際にこの側板１０を取り替えるのみで、上記熱交換
器の形状を変更することができる。

【００４８】なお、この発明は、上記位置実施形態に限
定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で
種々変形可能である。

【００４９】例えば、上記一実施形態では、前記熱交換
器６は、室内側熱交換器であったが、室外側熱交換器に
適用するようにしても良い。また、家庭で用いられるセ
パレート形空気調和機だけでなく、他の種々の空気調和
機にも適用することができる。

【００５０】さらに、前記一実施形態では、上記側板１
０は、予め上部１０ａ、中部１０ｂおよび下部１０ｃに
切断されていたが、これに限定されるものではなく、前
記プレートフィン９の切断時に同時に切断されるように
なっていても良い。

【００５１】また、前記一実施形態では、上記側板１０
の保持部１７ａ、１７ｂ、１７ｃどうしの固定を係合突
起１８、１９と係合孔２０、２１を係合させる行ってい
たが、これに限定されるものではなく、ピン等の部材で
固定するようにしても良い。

【００５２】また、前記一実施形態の熱交換器は、３段
に折り曲げるようにしていたが、これに限定されるもの
ではなく、２段あるいは４段以上に折り曲げるものであ
っても良い。

【００５３】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
組立後にスリットを入れて折り曲げるタイプの熱交換器
において、折り曲げ部の内側にひずみや変形が生じるこ
とを有効に防止できる。従って、折り曲げ部の内側にド
レンが溜まったり、この部分が通風抵抗となって通風量
が減少するということが防止され、この熱交換器の性能
を向上させることができる効果がある。

【００５４】また、熱交換器側板で、熱交換器の曲げ中
心及び曲げ角度を規制することができるので、前記変形
が生じることを確実に防止することができる。また、こ
の熱交換器側板に設定された熱交換器の曲げ中心となる
点を変更するのみで、この熱交換器の折り曲げ形状を規
制したり自由に設定できるから、これにより熱交換器の
寸法変更を行うこともできる。したがって、簡易な構成
でこの熱交換器の設計の自由度を向上させることができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示す概略縦断面
図。

【図２】同じく、プレートフィン及び熱交換器側板を示
す側面図。

【図３】同じく、熱交換器を示す側面図。

【図４】第２の実施形態のプレートフィンの一部及び熱
交換器側板の一部を示す側面図。

【図５】同じく、折り曲げ後の寸法を示す説明図。

【図６】第３の実施形態のプレートフィンの一部及び折
り曲げ後の寸法を示す側面図。

【図７】第４の実施形態のプレートフィンの一部及び折
り曲げ後の寸法を示す側面図。

【符号の説明】

１…室内ユニット、２…ケース、６…熱交換器、７…横
流ファン（送風機）、９…プレートフィン、１０…熱交
換器側板、１３…熱交換用チューブ、Ａ…曲げ中心、Ｂ
…曲げ中心、θ１…曲げ角度、θ２…曲げ角度、（イ）
…スリット、（ロ）…スリット。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プレートフィンの長さ方向に沿って複数の
   スリットを入れ、同スリットから熱交換器を複数段に折
   り曲げ形成してなる熱交換器において、 前記スリットを入れて曲げる部分の少なくとも曲げよう
   とする方向の内側に切欠部を設けてなることを特徴とす
   る熱交換器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の熱交換器において、 前記切欠部は、曲げようとする方向の内側及び外側の双
   方に設けてなることを特徴とする熱交換器。
3. 【請求項３】 請求項１記載の熱交換器において、 前記熱交換器の曲げ中心及び曲げ角度は熱交換器側板に
   よって規制されていることを特徴とする熱交換器。
4. 【請求項４】 請求項３記載の熱交換器において、 前記熱交換器の曲げ中心となるように熱交換器側板に設
   定された点を、上記前記熱交換器の曲げ方向の内側の端
   面からプレートフィンの外側方向に所定距離離れた位置
   に設定してなることを特徴とする熱交換器。
5. 【請求項５】 請求項３記載の熱交換器において、 前記熱交換器の曲げ中心となるように熱交換器側板に設
   定された点を、上記前記熱交換器の曲げ方向の内側の端
   面からプレートフィンの内側方向に所定距離入り込んだ
   位置に設定してなることを特徴とする熱交換器。
6. 【請求項６】 請求項３記載の熱交換器において、 前記熱交換器の曲げ中心となるように熱交換器側板に設
   定された点を、前記スリットの位置からプレートフィン
   の長さ方向にシフトした位置に設定してなることを特徴
   とする熱交換器。