JPH11264689A - 空気調和機の室外機およびそれに用いる熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィン前縁部に集中して着霜するのを防止で
き、伝熱性能に優れた熱交換器を搭載した空気調和機の
室外機を得る。 【解決手段】 複数の伝熱管１と一列の伝熱管に独立し
て設けたフィン３を有する熱交換器列を外気流れ方向７
に並設する。さらに、熱交換器列の少なくとも一列目に
おける伝熱管１ａの前方のフィン前縁部１１ａに切断線
１２ａを形成する。この切断線１２ａによって、伝熱管
１ａとフィン前縁との間の熱伝導を遮り、フィン前縁部
１１ａに集中して着霜するのを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外気空気と循環冷
媒との熱交換を行う熱交換器を有する空気調和機の室外
機、および該空気調和機の室外機に用いる熱交換器の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冬季の暖房運転において、例えばヒート
ポンプ式の空気調和機の室外機に搭載される熱交換器は
蒸発器として作用する。図２１は従来の室外機の熱交換
器への着霜状況を示す説明図であり、１は伝熱管、３は
縦に長い偏平板状のフラットフィン、７は気流の流れ方
向、１１はフィン前縁部、１５は熱交換器に付着した霜
である。複数のフィン３が並設され、このフィン３の垂
直方向に複数の伝熱管１が所定の間隔をあけて貫通して
いる。熱伝達媒体を伝熱管１内に循環させ、外気空気を
流れ方向７から流入させる。伝熱管１およびフィン３を
熱伝達媒体からの熱伝導によって冷やし、さらに伝熱管
１およびフィン３と気流との間で熱交換する。

【０００３】従来の空気調和機の室外機に上記のような
構成の熱交換器が搭載されている場合には、熱交換器の
フィン３の温度が０℃以下になると、空気中に含まれて
いる水蒸気が霜１５として熱交換器に付着する。霜１５
が熱交換器に付着すると、それが通風抵抗になり流入外
気の風量が減少し熱交換性能が低下する。ときには流れ
が閉塞されて空気調和機としての運転ができなくなる場
合がある。霜の着霜状態は、図２１に示すように流入外
気とフィン面との温度差が大きいフィン前縁部１１での
発達が最も早い。

【０００４】このような問題に対処するため、例えば特
開平９−１５９３１２号公報に掲載されたものは、上記
のようなフィン前縁部１１における着霜を防止する構成
となっている。この熱交換器の構成を図２２に示す。図
２２は従来の熱交換器を示す部分断面図であり、図にお
いて、１６はフィン前縁部１１に設けられた所定幅およ
び所定長さの断熱用カットラインであり、所定の間隔を
保って複数形成され、全体として略一本の線の切り込み
隙間を成す。フィン前縁部１１に断熱用のカットライン
１６を形成することにより、フィン前縁部１１の熱伝達
率を下げて温度を高くし、着霜を低減する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような熱交換器
を搭載した空気調和機の室外機では、熱交換器のフィン
前縁部１１への着霜量は減少する。しかし、図２２の構
成では複数列の伝熱管１で熱交換器を成し、フィン３が
伝熱管の複数列に渡って外気の流れ方向７につながって
いる。このため、フィン３間を流れる外気流に温度境界
層が形成され、風下側の部分で特に温度境界層が成長す
ることにより熱伝達率が大きく低下してしまい、熱交換
性能の高い室外機とするのは困難であった。

【０００６】本発明は、かかる問題点を解決するために
なされたものであり、着霜が局所に集中するのを防ぐこ
とができ、かつ熱交換性能に優れた空気調和機の室外機
を得ることを目的とする。またさらに、着霜が局所に集
中するのを防ぐことができ、かつ熱交換性能に優れた熱
交換器を容易に製造できる熱交換器の製造方法を得るこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空気調和機
の室外機は、循環冷媒と外気との熱交換を行うフィン付
き熱交換器を備えたものにおいて、前記フィン付き熱交
換器を、外気の流入方向に複数列並設された伝熱管と、
前記伝熱管の各列毎に独立して設けられ前記伝熱管が貫
通する複数のフィンと、前記伝熱管の前方のフィン前縁
部に設けた切断線とを備えるように構成したものであ
る。

【０００８】また、本発明に係る空気調和機の室外機
は、切断線を、伝熱管とフィン前縁との間の熱伝導を遮
るように設けたものである。

【０００９】また、本発明に係る空気調和機の室外機
は、フィンの幅Ｌ１を、伝熱管の段ピッチＬ３よりも長
くしたものである。

【００１０】また、本発明に係る空気調和機の室外機
は、切断線を、複数列の伝熱管のうち、外気流入方向に
おける最上流側に配置される伝熱管の列に対するフィン
前縁部のみに設けたものである。

【００１１】また、本発明に係る空気調和機の室外機
は、切断線を、複数列の伝熱管のうち、外気流入方向に
おける最上流側に配置される伝熱管の列を含む複数列の
伝熱管それぞれに対するフィン前縁部に設けたものであ
る。

【００１２】また、本発明に係る空気調和機の室外機
は、少なくとも切断線の形成されていない部分のフィン
の面に凹凸を設けたものである。

【００１３】また、本発明に係る空気調和機の室外機に
用いる熱交換器の製造方法は、少なくとも外気の流入方
向の最上流側に配置されるフィンに切断線を形成する工
程と、前記切断線を形成した後に前記切断線の両側のフ
ィンのずれを押さえるように、前記フィンの前記切断線
を形成した部分をプレスする工程と、前記フィンに伝熱
管を挿入して前記フィンと前記伝熱管とを接合する工程
とを施すことを特徴としたものである。

【００１４】また、本発明に係る空気調和機の室外機に
用いる熱交換器の製造方法は、少なくとも外気の流入方
向の最上流側に配置されるフィンに切断線を形成する工
程と、前記フィンに伝熱管を挿入して前記フィンと前記
伝熱管とを接合し熱交換器列を形成する工程と、前記熱
交換器列を複数重ねて同時に折り曲げる工程とを施すこ
とを特徴としたものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．本発明の実施の形
態１による空気調和機の室外機用熱交換器について図を
用いて説明する。図１は実施の形態１に係る空気調和機
の室外機に搭載される熱交換器を示す斜視図である。ま
た、図２は図１に示した熱交換器の複数列の１列部分を
示す図であり、図２（ａ）は全体斜視図、図２（ｂ）は
図２（ａ）の点線部分の拡大図である。図中、１は内部
を冷媒が流れる伝熱管、２は複数列の熱交換器の片側端
を繋ぐサイドプレート、３は伝熱管１に取付けられるフ
ィンで、例えば平板状のフィン、８は熱交換器である。
一列の伝熱管１と一列のフィン３とで１つの熱交換器列
を構成している。

【００１６】ｘ方向に所定間隔をあけて複数枚並設され
た縦に長いフィン３に対し、伝熱管１がフィン３面にほ
ぼ垂直に貫通している。複数の伝熱管１をｚ方向に所定
間隔あけて複数段、図では例えば１０段に渡り平行に配
置する。ｘ方向のフィン３の間隔は例えば１ｍｍ弱から
数ｍｍの間隔が妥当とされている。また、一列を構成す
る伝熱管１間隔、即ちｚ方向の段ピッチＬ３は、例えば
２０ｍｍ弱から３０ｍｍ程度としている。図２に示す熱
交換器列を図１に示すように外気の流入方向（ｙ方向）
に複数列、この場合は例えば３列並べ、ｘ方向端部で伝
熱管１同士を配管により接続して、一体の熱交換器８を
構成する。

【００１７】図１に示すように熱交換器列の片側の端を
揃えてサイドプレート２により各列を連結させておくと
一体品として扱いやすく、製造作業が容易となる。な
お、図１ではｙ方向に3列の熱交換器列を備えた例を示
しているが、2列の場合もあれば、４列など更に多い場
合もある。複数の熱交換器列はそれぞれのフィン端が当
たる程度もしくは数ｍｍの隙間をあけて並べられてい
る。また各熱交換器列の伝熱管１は、それと隣接する熱
交換器列の伝熱管１の上下空間部に対応するようにｚ方
向にずらして位置させ、千鳥状に配列しているので、気
流との熱交換効率が高い。

【００１８】図３および図４は、本実施の形態に係る空
気調和機の室外機の構成を示している。図３は空気調和
機の室外機を示す外観斜視図、図４は室外機を示す平面
構成図である。図中、４は空気調和機の室外機の箱体、
５は外気吸込み面、６は外気吹出し面、７は外気流れ方
向、８は熱交換器、９は送風機、１０は圧縮機である。

【００１９】室外機は、冷凍サイクルの一部を構成する
熱交換器８、送風機９、圧縮機１０などを装備する。送
風機９は図４では例えば軸流送風機を用いているが、他
には斜流送風機、横断流送風機、遠心送風機などが用い
られる。

【００２０】送風機９によって外気流れ方向７から取り
込まれた例えば２℃程度の外気は、室外機の箱体４の外
気吸込み面５に設けられている熱交換器８で、伝熱管１
内部を流れる冷媒と熱交換し、例えば−５℃程度に冷や
されて外気吹出し面６から吹出される。圧縮機１０は冷
媒を伝熱管１内に循環させる動力を発生させるためのも
のであり、複数台の室外機を連結させる場合には機内に
装備しない場合もある。

【００２１】次にフィン３の詳細な構成について説明す
る。図５は熱交換器を示す部分断面図、図６は熱交換器
の部分上面図である。図において、１２ａはフィン３ａ
に形成された切断線である。また、フィン３ａの外気流
れ方向７に対する風上側の端付近をフィン前縁部１１
ａ、風下側の端付近をフィン後縁部とし、上流側に向か
って前方と記す。

【００２２】送風機によって室外機内に取入れられる外
気が熱交換器を通過する際に、伝熱管１とフィン３を介
して伝熱管１内を流れる循環冷媒と外気との間で熱交換
が行われる。説明の便宜上、熱交換器列のそれぞれを風
上側から順に１列目、２列目、３列目とする。また、３
ａを１列目のフィン、３ｂを２列目のフィン、３ｃを３
列目とし、１ａを１列目の伝熱管、３ｂを２列目の伝熱
管、３ｃを３列目の伝熱管とし、特に説明で必要な場合
にこの符号を記し、総称する時には伝熱管１、フィン３
と記す。フィン前縁部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、切断線
１２ａ，１２ｂ，１２ｃに関しても同様である。気流が
1列目のフィン３ａに接触する際には、例えば伝熱管１
の冷媒温度は−５℃程度、気流温度は２℃程度であり、
フィン３ａと気流と温度差は大きい。しかし、２列目、
３列目と下流に向かうにつれてフィン３と気流との間で
熱交換され、フィン３と気流との温度差が小さくなる。
さらに、フィン３に沿って気流に形成される温度境界層
も上流側では薄く下流に向かうに連れて次第に厚く成長
する。フィンと気流の温度差と温度境界層の両者の寄与
により、上流側では熱流速が高く下流側では熱流速が低
くなる。

【００２３】しかし本実施の形態による室外機に搭載さ
れる熱交換器では、伝熱管１ａ，１ｂ，１ｃの各列に対
してフィン３ａ，３ｂ，３ｃが独立しているために、そ
れぞれのフィン面でずれが不可避的に生じる。また、意
図的にずれを付与することもできる。即ち、フィン３
ａ，３ｂ，３ｃが独立しているために、１列目で形成さ
れた温度境界層は、２列目の熱交換器に気流が流入する
際に更新される。このため、同一のフィンに２列の伝熱
管を有する構成における１列目と２列目の中央辺りの熱
伝達率と、本実施の形態の構成における２列目のフィン
３ｂの風上側の端付近の熱伝達率を比べると、列毎に独
立したフィン３で構成した方が温度境界層が薄くなり、
熱伝達率が高くなる。このため、１列目と２列目のフィ
ンを独立した構成にすると伝熱性能も向上する。このこ
とは３列目の熱交換器についても同様である。従って、
各列毎のフィンが独立した構成の熱交換器を搭載した室
外機は、各列毎にフィンが独立していない構成の熱交換
器を搭載した室外機よりも伝熱性能を向上させることが
できる。

【００２４】ところで、暖房運転中にフィン前縁部１１
は熱伝達率が高いので特に着霜が起こりやすい。そこ
で、本実施の形態では、図５，６に示すように搭載する
熱交換器の１列目の伝熱管１ａとフィン前縁との間のフ
ィン前縁部１１ａに切断線１２ａを形成している。この
切断線１２ａが断熱断面となり、伝熱管１ａとフィン前
縁の間の熱伝導を遮るように作用する。即ち、切断線１
２ａよりも風上側への熱伝導が阻止されてフィン前縁部
１１ａの温度が高くなり、フィン前縁への着霜の集中を
避け、フィン３ａの面全体へ均一に着霜させることがで
きる。均一に着霜させることにより、着霜によって外気
流れが閉塞して除霜運転に入るまでの暖房運転時間を長
くでき、平均の暖房性能を向上させることができる。以
上のように、本実施の形態によれば、一列の伝熱管毎に
独立したフィンを有する熱交換器を備え、さらに伝熱管
１の前方のフィン前縁部１１に切断線１２を設けたの
で、伝熱性能を向上でき、かつ着霜の均一化を図ること
ができ、除霜運転周期が長く、暖房性能が優れた空気調
和機の室外機を得ることができる。

【００２５】実施の形態２．以下、本発明の実施の形態
２による空気調和機の室外機に用いられる熱交換器につ
いて説明する。実施の形態１における図５、図６では、
風上側の最前列のフィン３ａのみに切断線１２ａを形成
しているが、図７、図８のように風上側の数列のフィン
３ａ，３ｂに切断線１２ａ，１２ｂを形成した構成や、
図９、図１０のように全ての列のフィン３ａ，３ｂ，３
ｃに切断線１２ａ，１２ｂ，１２ｃを形成した構成にし
てもよい。

【００２６】切断線１２を形成するフィンの列数は、室
外機の使用される条件によって設定するのが望ましい。
即ち、空気調和機の室外機が使用される空気条件や、循
環冷媒の温度条件によって、外気温度と室外機の循環冷
媒との温度差や外気に含まれる水分量の程度が異なる。
温度差が少ない場合や外気に含まれる水分量が少ない場
合には、流入外気が１列目の熱交換器列を通過する際に
充分に除湿され、２列目以降の熱交換器列への着霜量は
少ない。このような場合には、図５，図６で示すよう
に、流入外気の上流側の１列目の熱交換器列のみに切断
線１２ａを形成する。１列目以降の２列目，３列目の熱
交換器列において、それぞれ切断線１２ｂ，１２ｃを形
成すると、２列目，３列目のフィン前縁部１１ａ，１１
ｂのフィン温度が上昇してしまう。そこで、１列目の熱
交換器列のみに切断線１２ａを形成して、２列目，３列
目のフィン前縁部１１ａ，１１ｂの上昇を防止して熱伝
達率を高く保つことで、着霜を均一化できると共に伝熱
性能を向上できる。

【００２７】また、１列目の熱交換器列のみに切断線１
２ａを形成しただけでは２列目以降の着霜量が多く、流
入外気の流れがすぐに閉塞してしまい平均の暖房能力が
向上しない条件で使用される室外機の場合は、図７，図
８に示すように構成する。即ち、流入外気の上流側の数
列に切断線１２ａ，１２ｂを形成すれば、伝熱管１ａ，
１ｂとそれぞれのフィン前縁の間の熱伝導を遮って着霜
のフィン前縁部１１ａ，１１ｂへの集中を防ぎ、除霜運
転周期が長くかつ伝熱性能の良い、暖房性能に優れた室
外機とすることができる。また更に列数の多い熱交換
器、例えば４列の熱交換器では、１列目と２列目あるい
は１列目と２列目と３列目に切断線１２を形成すると、
除霜運転周期が長くかつ伝熱性能の良い、暖房性能に優
れた室外機とすることができる。

【００２８】また、循環冷媒の温度と流入外気との温度
差が大きい場合や流入外気の含まれる水分量が多い場合
の条件で使用される空気調和機の室外機の場合には、図
９，図１０に示すように熱交換器列の全ての列の伝熱管
１ａ，１ｂ，１ｃと各フィン３ａ，３ｂ，３ｃの前縁と
の間のフィン前縁部１１ａ，１１ｂ，１１ｃに切断線１
２ａ，１２ｂ，１２ｃを形成する。この場合にも、伝熱
管１ａ，１ｂ，１ｃとそれぞれのフィン前縁の間の熱伝
導を遮るように作用してフィン前縁部１１への着霜の集
中を防ぎ、フィン３に均一に着霜するので、除霜運転周
期が長く、平均の暖房性能が優れた室外機とすることが
できる。また、室外機の使用される条件によっては、各
列の伝熱管１のすべての上流側に切断線１２を形成しな
くてもよい。例えば、１つおきとか２つおきとか、また
規則的ではなくランダムに切断線を形成してもよい。

【００２９】以上のように本実施の形態では、一列の伝
熱管毎に独立したフィンを有する熱交換器を備え、伝熱
管１の前方のフィンの前縁部１１に室外機の使用条件に
応じて切断線１２を設けることにより、使用条件に最適
な構成で伝熱性能の低下を招くことなく、フィンの前縁
への着霜の集中を防ぎ、熱交換器全体に均一に着霜させ
ることができる。この結果、本実施の形態による空気調
和機の室外機では除霜運転周期が長く、暖房性能が優れ
た室外機とすることができる。

【００３０】実施の形態３．実施の形態３は、伝熱管１
とフィン３の大きさおよび配置についての実施の形態で
ある。次に図１１を用いて熱交換器列のフィン幅Ｌ１に
ついて説明する。列間距離Ｌ２との関係は、隣接する熱
交換器列のフィン端同士を揃える場合には、Ｌ１≒Ｌ２
となり、距離を開ける場合は、Ｌ１＜Ｌ２となる。従来
の構成では、Ｌ１＜Ｌ３として、伝熱管１の段ピッチＬ
３と列間距離Ｌ２との関係をＬ２：Ｌ３≒√３：２とし
ている。このように構成すると、隣接する伝熱管の列間
配管距離Ｌ４がＬ４＝Ｌ３となる。即ち隣り合う列の伝
熱管１との距離と、列を構成する伝熱管１同士の距離は
ほぼ同一になる。このため、図１に示したような熱交換
器を構成する際、ｘ方向端部で伝熱管１同士を接続する
のであるが、同一列内の伝熱管の段間を配管する部品
と、隣り合う列を配管する部品とを同一の部品で配管で
き、製造コストを押さえられる。また、伝熱管の段ピッ
チＬ３に対してフィン幅Ｌ１および列間距離Ｌ２を縮め
ると、限られたスペースに多列の熱交換器を高密度に実
装できるので、従来はＬ１＜Ｌ３を満足する構成であっ
た。

【００３１】上記のように従来は、フィン幅Ｌ１＜伝熱
管の段ピッチＬ３として伝熱管距離Ｌ４＝Ｌ３と構成し
たり、段ピッチＬ３に対してフィン幅Ｌ１および列間距
離Ｌ２を縮めるように構成している。しかしこれらの構
成のものでは、何らかの手段を用いてフィン３への着霜
を均一にして暖房運転の継続時間を長くすることができ
ても、フィン幅は小さく、霜を保持するフィン面積が少
ないので、やはりフィン面間は閉塞しやすいという問題
点があった。

【００３２】そこで、本実施の形態では、切断線１２を
設けてフィン３に均一に着霜させると共に、フィン幅Ｌ
１＞伝熱管の段ピッチＬ３を満足するような構成として
いる。フィン幅Ｌ１を伝熱管の段ピッチＬ３よりも長く
すると、フィン面積を大きくでき、霜を保持する容積も
多くできる。このため、フィン面間が閉塞するまでの時
間を長くでき、暖房運転の継続時間を更に長くできる。
具体的にはフィン幅Ｌ１を伝熱管の段ピッチＬ３よりも
数ｍｍ程度長くしただけでも、全体としてフィン面積を
大きくでき、霜を保持する容積も多くできるので、フィ
ン面間が閉塞するまでの時間を長くできる。

【００３３】実施の形態４．以下、切断線に関する実施
の形態について述べる。実施の形態１、２において、切
断線１２は伝熱管１の前方のフィン前縁部１１に直線形
状で形成しているが、これに限るものではない。ただ
し、切断線１２を形成する位置は、伝熱管１の流入外気
流れ前方のフィン前縁部１１としている。フィン前縁部
１１において、伝熱管１の流入外気流れ前方のフィン温
度と伝熱管間の流入外気流れ前方のフィン温度とを比べ
ると、伝熱管１の流入外気流れ前方の方が、伝熱管１即
ち冷媒までの距離が短いので、フィン温度が低くなって
いる。このため、伝熱管１の流入外気流れ前方、または
伝熱管１の上流側を取り囲むように切断線１２を入れて
熱伝導を遮ることで、効果的にフィン前縁部１１におけ
るフィン温度を高くできる。この結果フィンの前縁部に
集中して着霜するのを防ぐ構成とする。

【００３４】切断線１２の長さは長いほどフィン前縁部
１１への断熱効果が得られやすいのだが、フィン前縁部
１１への着霜量が抑制されるに充分なほど切断線１２を
長くすると、切断線１２が長すぎるためにフィン３の強
度が低下する。このため、切断線１２の形状を例えば図
１２（ａ）に示すように、フィン前縁にほぼ平行な切断
線と、その切断線と角度を持つ切断線を組み合わせて、
伝熱管１を取り囲むようにしてもよい。このように構成
すると、切断線長さは角度を持つ部分で短くなるので、
フィン３の強度の低下を防ぐことができ、かつ効率よく
断熱効果を得ることができる。また、図１２（ｂ）のよ
うに複数の段階で角度を持つ形状でもよい。また、図１
２（ｃ）のように組み合わせる切断線の間に若干の隙間
があってもよく、図１２（ｄ）のように直線の組み合わ
せの代わりに曲線で構成して、伝熱管１の上流側で伝熱
管１を囲むようにしてもよい。

【００３５】上記のように、切断線は、伝熱管１とフィ
ン前縁との間の熱伝導を遮る形状であれば、どのように
構成してもよいが、特に、伝熱管１の上流側で、伝熱管
１を取り囲むように構成すると、フィン３の強度を保持
したままで、効果的に伝熱管１とフィン前縁との間の熱
伝導を遮ることができる。

【００３６】実施の形態５．以下、本発明の実施の形態
５による空気調和機の室外機について説明する。本実施
の形態は熱交換器のフィンの構成およびこのフィンを成
型する方法に関するものである。実施の形態１による空
気調和機の室外機は、実施の形態１に述べたように、複
数の熱交換器列を有する構成において、少なくとも外気
の流れの上流側の熱交換器列のフィン前縁部１１に切断
線１２を施している。フィン前縁部１１に切断線１２を
施す際に、図１３に示すように切断線１２を形成した切
断線部でフィン面に大きくずれが生じてしまうことがあ
る。ずれが生じると、このずれの部分での前縁効果によ
り切断線部に着霜が集中して外気流れの通風抵抗にな
る。このため切断線部ではフィン面にずれが生じないこ
とが望ましい。

【００３７】フィン３を作成する際、フィン３に刃を押
し当てたり、また刃物で切り入れて切断線１２を入れた
だけでは、図１３に示すような切断線部のフィン面にず
れが起こりやすい。以下、切断線１２を形成したことに
よるフィン面のずれを押さえるためのフィン３の製造方
法を、図１４（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。図に
おいて、１３はフィン成型用の型である。図１４は切断
線１２を形成したフィン３をプレスによって平らにする
工程を示している。図の上部はフィン３の平面を示し、
下部は成型の様子を示すＡ−Ａ線断面図である。図１４
（ａ）に示すようにまず切断線１２を施した板状のフィ
ン３を作成し、図１４（ｂ）に示すようにフィン成型用
の型１３で上下からプレスしてフィン３の面を押さえ
る。このプレス成型用の型１３は、切断線１２に当たる
部分はストレートな平面であり、他の部分、例えば伝熱
管１の間に当たる部分は波状に凹凸が形成されている。
このため、図１４（ｂ）でプレスしてフィン３の面を押
さえ、図１４（ｃ）で型１３を離すと、切断線部は平面
になってフィン３面からのずれを押さえることができ、
さらに伝熱管１の間には波状の凹凸が形成される。この
後、図１４（ｄ）で、フィン３の前縁および後縁を所定
幅に切りそろえる。

【００３８】このようにして切断線部のフィン３面のず
れを押さえる手段を用いてフィンを作成すれば、切断線
部に生じたずれに着霜が集中するという弊害を回避でき
るという効果を奏する。さらに、上記のプレスによる成
型方法では切断線部をプレスすると同時にフィン面の切
断線の入っていない部分に適当な凹凸を入れることがで
きる。この凹凸によってフィン３の剛性を高くでき、熱
交換器や室外機の形成が容易になるとともに、フィン３
に形成された凹凸面でフィン面上の気流が乱されること
により伝熱性能が向上する。また、さらにこのプレスの
際にフィン面の端部の平らな部分を左右対称にすると、
図１４（ｄ）でフィン３を所定幅で切り揃える工程にお
いて、フィン３にかかる応力が左右均等になり変形しに
くくなって作業が容易になる。また、上記ではフィン３
面の切断線１２の入っていない部分に適当な凹凸をプレ
スによって形成しているが、フィン３面において、切断
線１２の入っていない部分に加えて、さらに、切断線１
２の入っている部分にも適当な凹凸を形成してもよい。
この場合には、凹凸の形成されるフィンの面積を大きく
できるのでフィン３の剛性を高くでき、また、切断線部
は凹凸状にプレスされるので切断線１２の両側のフィン
３面で連続した形状で凹凸が形成され、図１３に示すよ
うに切断線１２の両側でフィン面がずれるのを防止する
ことができる。

【００３９】このように、本実施の形態によれば、フィ
ンに切断線を形成した後、プレスによってフィンの面を
押さえる工程を施すという比較的簡単な方法で、切断線
部への着霜を防ぐことで暖房運転の継続時間を長くでき
る空気調和機の室外機が得られる。

【００４０】実施の形態６．以下、本発明の実施の形態
６による空気調和機の室外機について説明する。本実施
の形態は空気調和機の室外機に搭載される熱交換器の構
成およびその製造方法に関するものである。図１５は実
施の形態６に係わる熱交換器を示す斜視図であり、図１
６はこの熱交換器を搭載した室外機の主な構成を示す平
面構成図である。図において、各符号において実施の形
態１と同一のものは、同一または相当部分を示している
ので、ここではその記載を省略する。

【００４１】図１５に示すように、例えば３列の熱交換
器列を室外機の箱体４の長辺よりも長く構成し、室外機
の箱体４の２面に沿うようにその角でほぼ９０度に折り
曲げている。このように、折り曲げられた熱交換器８を
用いると、熱交換器面積を大きく採ることができ、熱交
換性能が向上する。また、図１６に示すように吸込み面
も２方向とすることができるので広く採れ、熱交換器通
過風速が減少するために、送風機の負荷が軽くなり消費
電力も押さえられる。

【００４２】また、図１７，図１８に示した熱交換器
は、室外機の箱体４の３面に沿うように２つの角でほぼ
９０度に折り曲げている。このような熱交換器を用いる
と、室外機の箱体４の３面を熱交換器面積とすることが
でき、熱交換器面積を大きく採ることができる。このた
め、熱交換性能が向上する。また、図１８に示すように
吸込み面も３方とすることができるので広く採れ、熱交
換器通過風速が減少するために、送風機の負荷が軽くな
り消費電力も押さえられる。また、図１５〜図１８では
３列の熱交換器を示しているが２列の場合も、また４列
以上の場合などでも同様である。

【００４３】以下、図１５〜図１８にあるような折り曲
げられた形状の熱交換器の製造方法について図１９，図
２０を用いて説明する。ここでは、図１５にあるような
片側のみ折り曲げた形状を代表させて説明するが、図１
７，図１８にあるような両側を折り曲げた形状に付いて
も同様の効果を奏することは言うまでもない。

【００４４】図１９は本実施の形態に係わる熱交換器の
作成工程を示すフローチャートである。ＳＴ１でフィン
３を作成する。即ち各列のフィン３を所定の幅に作成す
る。ここで、例えば図１４（ｄ）に示したように、必要
な切断線１２やフィン面の凹凸も施しておく。少なくと
も外気の流入方向の最上流側に配置されるフィンには、
その伝熱管の前方のフィン前縁部に切断線を形成する。
次にＳＴ２でフィンと伝熱管を配置する。これは、フィ
ン３に伝熱管１を挿入した形で複数列分を所定の列間隔
にて配置する。この時はまだ曲げられていない平らな熱
交換器の形状である。ＳＴ３では、例えば拡管によりフ
ィン３と伝熱管１とを接合する。このときに複数列の熱
交換器の片側を揃え、サイドプレート２にて繋げておく
と一体の熱交換器として扱いやすく後の作成作業が容易
になる。次にＳＴ４で複数列を同時に折り曲げる。これ
は、例えば図２０に示すように熱交換器折り曲げ治具１
４を当てて（図２０（ａ））、図２０（ｂ），（ｃ）に
示すように複数列を同時に折り曲げると、比較的容易に
複数の熱交換器列を同時にそろえて屈曲させることがで
きる。

【００４５】このように複数の熱交換器列を同時に折り
曲げることにより、熱交換器作成の作業工程数を減らす
ことができ、作成に要する時間を短くできる。なお、本
実施の形態によって製造した熱交換器は、伝熱管の各列
毎にフィンが独立して設けられており、伝熱性能を向上
できる。また、少なくとも外気の流入方向の最上流側に
配置されるフィンにおいて、その伝熱管の前方のフィン
前縁部に切断線を形成しているので、これを空気調和機
の室外機に搭載することにより、フィン前縁部への着霜
の集中を防ぎ、暖房運転の継続時間を長くできる室外機
が得られる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、循環冷媒と外気との熱
交換を行うフィン付き熱交換器を備えた空気調和機の室
外機において、前記フィン付き熱交換器を、外気の流入
方向に複数列並設された伝熱管と、前記伝熱管の各列毎
に独立して設けられ前記伝熱管が貫通する複数のフィン
と、前記伝熱管前方のフィン前縁部に設けた切断線とを
備えたものとしたので、伝熱管の各列毎に独立して設け
たフィンによって伝熱性能を向上でき、かつフィン前縁
部に形成した切断線によって暖房運転の継続時間を長く
できる空気調和機の室外機を得ることができる。

【００４７】また、本発明によれば、切断線を、伝熱管
とフィン前縁との間の熱伝導を遮るように設けたので、
効率よくフィン前縁部への着霜の集中を防ぐことがで
き、暖房運転の継続時間を長くできる空気調和機の室外
機を得ることができる。

【００４８】また、本発明によれば、フィンの幅Ｌ１
を、伝熱管の段ピッチＬ３よりも長くしたので、熱交換
器の霜の保持容積を多く採れ、暖房運転の持続時間を長
くできる空気調和機の室外機を得ることができる。

【００４９】また、本発明によれば、切断線を、複数列
の伝熱管のうち、外気流入方向における最上流側に配置
される伝熱管の列に対するフィン前縁部のみに設けたの
で、着霜が起こる外気条件が比較的低い場合に使用され
る室外機に最適な構成で、伝熱性能を向上でき、暖房運
転の継続時間を長くできる空気調和機の室外機を得るこ
とができる。

【００５０】また、本発明によれば、切断線を、複数列
の伝熱管のうち、外気流入方向における最上流側に配置
される伝熱管の列を含む複数列の伝熱管それぞれに対す
るフィン前縁部に設けたので、使用される外気条件に応
じて最適な構成で、伝熱性能を向上でき、暖房運転の継
続時間を長くできる空気調和機の室外機を得ることがで
きる。

【００５１】また、本発明によれば、少なくとも切断線
の形成されていない部分のフィンの面に凹凸を設けたの
で、切断線によって暖房運転の継続時間を長くできると
共に、フィン面の凹凸によって剛性を高くでき、さら
に、凹凸面で気流が乱されることにより伝熱性能を向上
できる空気調和機の室外機を得ることができる。

【００５２】また、本発明によれば、少なくとも外気の
流入方向の最上流側に配置されるフィンに切断線を形成
する工程と、前記切断線を形成した後に前記切断線の両
側のフィンのずれを押さえるように、前記フィンの前記
切断線を形成した部分をプレスする工程と、前記フィン
に伝熱管を挿入して前記フィンと前記伝熱管とを接合す
る工程を施すので、切断線部への着霜を防ぐことで暖房
運転の継続時間を長くできる空気調和機の室外機が得ら
れ、さらにこれに用いる熱交換器を比較的簡単に製造で
きる製造方法を得ることができる。

【００５３】また、本発明によれば、少なくとも外気の
流入方向の最上流側に配置されるフィンに切断線を形成
する工程と、前記フィンに伝熱管を挿入して前記フィン
と前記伝熱管とを接合し熱交換器列を形成する工程と、
前記熱交換器列を複数重ねて同時に折り曲げる工程とを
施すので、暖房運転の継続時間が長くかつ伝熱性能を向
上できる空気調和機の室外機が得られ、さらにこれに用
いられる熱交換器を製造する際の工程数を減らすことが
でき、作成時間を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室
外機に搭載される熱交換器を示す斜視図である。

【図２】 実施の形態１による空気調和機の室外機に搭
載される熱交換器の複数列の１列部分を示す図であり、
図２（ａ）は全体斜視図、図２（ｂ）は部分拡大図であ
る。

【図３】 実施の形態１による空気調和機の室外機を示
す外観斜視図である。

【図４】 実施の形態１による空気調和機の室外機を示
す平面構成図である。

【図５】 実施の形態１に係わる熱交換器を示す部分断
面図である。

【図６】 実施の形態１に係わる熱交換器を示す部分上
面図である。

【図７】 本発明の実施の形態２に係わる熱交換器を示
す部分断面図である。

【図８】 実施の形態２に係わる熱交換器を示す部分上
面図である。

【図９】 実施の形態２に係わる熱交換器を示す部分断
面図である。

【図１０】 実施の形態２に係わる熱交換器を示す部分
上面図である。

【図１１】 本発明の実施の形態３に係わり、伝熱管と
フィンの大きさおよび配置について説明する説明図であ
る。

【図１２】 本発明の実施の形態４に係わり、熱交換器
を示す部分断面図である。

【図１３】 本発明の実施の形態５に係わり、切断線部
付近のフィン断面を示す説明図である。

【図１４】 実施の形態５によるフィン成型を工程順に
示す工程図である。

【図１５】 本発明の実施の形態６に係わる熱交換器を
示す斜視図である。

【図１６】 実施の形態６による空気調和機の室外機を
示す平面構成図である。

【図１７】 実施の形態６に係わる熱交換器を示す斜視
図である。

【図１８】 実施の形態６による空気調和機の室外機を
示す平面構成図である。

【図１９】 実施の形態６に係わる熱交換器の作成手順
を示すフローチャートである。

【図２０】 実施の形態６に係わる熱交換器の折り曲げ
工程を説明する説明図である。

【図２１】 従来の室外機の熱交換器への着霜状況を示
す説明図である。

【図２２】 従来の熱交換器を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ 伝熱管、３，３ａ，３ｂ，３ｃ
フィン、４ 室外機の箱体、５ 外気吸込み面、６
外気吹出し面、７ 外気流れ方向、８ 熱交換器、９
送風機、１０ 圧縮機、１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
フィン前縁部、１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 切断
線、１３ フィン成型用の型、１４ 熱交換器折り曲げ
治具、Ｌ１ フィン幅、Ｌ２ 列間距離、Ｌ３ 伝熱管
段ピッチ、Ｌ４ 伝熱管の列間配管距離。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 循環冷媒と外気との熱交換を行うフィン
   付き熱交換器を備えた空気調和機の室外機において、前
   記フィン付き熱交換器は、外気の流入方向に複数列並設
   された伝熱管と、前記伝熱管の各列毎に独立して設けら
   れ前記伝熱管が貫通する複数のフィンと、前記伝熱管前
   方のフィン前縁部に設けた切断線とを備えたことを特徴
   とする空気調和機の室外機。
2. 【請求項２】 切断線は、伝熱管とフィン前縁との間の
   熱伝導を遮るように設けたことを特徴とする請求項1記
   載の空気調和機の室外機。
3. 【請求項３】 フィンの幅Ｌ１を、伝熱管の段ピッチＬ
   ３よりも長くしたことを特徴とする請求項１または請求
   項２記載の空気調和機の室外機。
4. 【請求項４】 切断線を、複数列の伝熱管のうち、外気
   流入方向における最上流側に配置される伝熱管の列に対
   するフィン前縁部のみに設けたことを特徴とする請求項
   １または請求項２または請求項３記載の空気調和機の室
   外機。
5. 【請求項５】 切断線を、複数列の伝熱管のうち、外気
   流入方向における最上流側に配置される伝熱管の列を含
   む複数列の伝熱管それぞれに対するフィン前縁部に設け
   たことを特徴とする請求項１または請求項２または請求
   項３記載の空気調和機の室外機。
6. 【請求項６】 少なくとも切断線の形成されていない部
   分のフィンの面に凹凸を設けたことを特徴とする請求項
   １ないし請求項５のいずれか１項に記載の空気調和機の
   室外機。
7. 【請求項７】 少なくとも外気の流入方向の最上流側に
   配置されるフィンに切断線を形成する工程と、前記切断
   線を形成した後に前記切断線の両側のフィンのずれを押
   さえるように、前記フィンの前記切断線を形成した部分
   をプレスする工程と、前記フィンに伝熱管を挿入して前
   記フィンと前記伝熱管とを接合する工程とを施すことを
   特徴とする熱交換器の製造方法。
8. 【請求項８】 少なくとも外気の流入方向の最上流側に
   配置されるフィンに切断線を形成する工程と、前記フィ
   ンに伝熱管を挿入して前記フィンと前記伝熱管とを接合
   し熱交換器列を形成する工程と、前記熱交換器列を複数
   重ねて同時に折り曲げる工程とを施すことを特徴とする
   熱交換器の製造方法。