説明

サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器

【課題】サイドフロー方式のパラレルフロー熱交換器とそれが搭載される機器のベースとの間の隙間を塞ぐため、耐久性があり、凝縮水の排水を促進できる構造を提供する。
【解決手段】熱交換器1は、間隔を置いて平行に配置された2本のヘッダパイプ2、3と、ヘッダパイプ2、3の間に複数配置され、内部に設けた冷媒通路5をヘッダパイプ2、3の内部に連通させた偏平チューブ4と、各偏平チューブ4の偏平面に取り付けられる複数のフィン6と、複数のフィン6の中で最も外側に位置するものの外側に取り付けられるサイドプレート7T、7Bを備える。熱交換器下部に位置するサイドプレート7Bには排水用の貫通孔11またはノッチ12が形成されている。熱交換器1が設置されるベース10とサイドプレート7Bの間には上部の少なくとも1個の凸部がサイドプレート7Bに近接または接触する排水ガイド20が配置されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器に関する。
【背景技術】
【0002】
複数のヘッダパイプの間に複数の偏平チューブを配置して偏平チューブ内部の複数の冷媒通路をヘッダパイプの内部に連通させるとともに、偏平チューブ間にコルゲートフィン等のフィンを配置したパラレルフロー型の熱交換器は、カーエアコンや建物用空気調和機の室外側ユニットなどに広く利用されている。
【0003】
特許文献1には、2本の垂直方向ヘッダパイプと、両ヘッダパイプを連結する複数の水平方向偏平チューブを備えるサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器が記載されている。この熱交換器では偏平チューブの間にコルゲートフィンが配置されている。最下位の偏平チューブの下面にもコルゲートフィンが取り付けられ、このコルゲートフィンの下面にはサイドプレートが取り付けられている。
【0004】
図22に示したのは、特許文献1記載のパラレルフロー型熱交換器と同様構造のパラレルフロー型熱交換器Hの下端部である。そこに表れた偏平チューブTは最下位の偏平チューブであり、その下面には最下位のコルゲートフィンCが固定され、さらにその下面にはサイドプレートSが固定されている。
【0005】
上記構成のパラレルフロー型熱交換器Hは、それが搭載される機器のベースの上にサイドプレートSが直接置かれる訳ではない。ベースとサイドプレートSの間には隙間が生じる。隙間を残したままだと、熱交換器Hを通らない空気の流通路が生まれてしまうため、何らかの手段で隙間を塞ぐ必要がある。
【0006】
上記隙間を塞ぐ手段として従来多用されたのが断熱材として用いられるブロック状の発泡樹脂Fである。発泡樹脂Fはコストも安く、多少の寸法誤差は吸収できるところから、隙間を塞ぐという目的にうってつけであった。
【0007】
パラレルフロー型熱交換器Hが蒸発器として用いられた場合、表面に凝縮水が発生する。凝縮水は、気温が低いと熱交換器の表面で霜と化す。霜が氷にまで進むこともある。本明細書では、そのような霜や氷が溶けた水、いわゆる除霜水も含めた意味で「凝縮水」の語を用いるものとする。
【0008】
凝縮水はサイドプレートSからブロック状の発泡樹脂Fに伝わる。しかしながら、発泡
樹脂Fがブロック状であると、それが一枚板のサイドプレートSに組み合わさった場合、コルゲートフィンCの中心付近に生じる凝縮水は排出されにくかった。
【0009】
特許文献2には、サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器とそれが搭載される機器のベースとの間の隙間を、発泡樹脂以外のもので塞ぐ構成が記載されている。すなわち、空調用ダクトの底板部分の上面にスペーサーが設けられ、このスペーサーの頂面にパラレルフロー型熱交換器の下側サイドプレートが載置されている。
【0010】
パラレルフロー型熱交換器では、偏平チューブやフィンの表面に凝縮水が溜まると空気流通路の面積が水によって狭められてしまい、熱交換性能が低下する。このためパラレルフロー型熱交換器では、発生した凝縮水が内部に滞らないよう、速やかに排水する必要がある。この点に関し、特許文献2記載の装置には格別の工夫は存在しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開2010−249388号公報
【特許文献2】特開昭61−223465号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器とそれが搭載される機器のベースとの間の隙間を塞ぐとともに、凝縮水の排水を促進できる、サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明に係るサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器は、間隔を置いて平行に配置された複数のヘッダパイプと、前記複数のヘッダパイプの間に複数配置され、内部に設けた冷媒通路を前記ヘッダパイプの内部に連通させた偏平チューブと、前記複数の偏平チューブの偏平面に取り付けられる複数のフィンと、前記複数のフィンの中で最も外側に位置するフィンの外側に取り付けられるサイドプレートを備えたサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を搭載し、前記熱交換器下部に位置する前記サイドプレートには排水用の貫通孔またはノッチが形成され、当該熱交換器が設置されるベースと前記サイドプレートの間には上端が前記サイドプレートに接近する排水ガイドが配置され、前記排水ガイドはその上部に少なくとも1個の凸部を有し、前記凸部は前記貫通孔またはノッチに近接または接触する。
【0014】
上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記貫通孔またはノッチは、前記フィンの間隔ピッチを複数ピッチ分カバーする幅であることが好ましい。
【0015】
上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記排水ガイドは、所定の距離を置いて設けられた2個の側壁と当該側壁間にまたがる上壁とからなる形状を備えることが好ましい。
【0016】
上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記排水ガイドは頂部に排水溝を備え、前記排水溝の側壁の上部が前記貫通孔またはノッチに近接または接触することが好ましい。
【0017】
上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記排水ガイドは頂部に稜線部またはリブを備え、前記稜線部またはリブが前記貫通孔またはノッチに近接または接触することが好ましい。
【0018】
上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記排水ガイドには、前記稜線部またはリブを外れた箇所に排水孔が形成されていることが好ましい。
【0019】
上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記排水ガイドの内部に発熱部が配置されていることが好ましい。
【0020】
上記構成のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器において、前記排水ガイドには、前記サイドプレートより上のフィンの空気の流通方向の端部に近接または接触するリブが形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【0021】
本発明によると、熱交換器下部に位置するサイドプレートに形成された貫通孔またはノッチから凝縮水は速やかに排水ガイドに伝わり、排水ガイド経由で排水される。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器の概略構成図である。
【図2】本発明の第1実施形態を構成するパラレルフロー型熱交換器と排水ガイドの組み合わせを示す部分断面図である。
【図3】第1実施形態に係るパラレルフロー型熱交換器のサイドプレートの部分上面図である。
【図4】第1実施形態に係る排水ガイドの長手方向に沿った部分断面図である。
【図5】サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器に排水ガイドを組み合わせた状況を示す斜視図である。
【図6】本発明の第2実施形態を構成する排水ガイドの斜視図である。
【図7】第2実施形態に係るパラレルフロー型熱交換器と排水ガイドの組み合わせを示す部分断面図である。
【図8】第2実施形態に係る排水ガイドの長手方向に沿った部分断面図である。
【図9】本発明の第3実施形態を構成するパラレルフロー型熱交換器と排水ガイドの組み合わせを示す部分断面図である。
【図10】本発明の第4実施形態を構成するパラレルフロー型熱交換器と排水ガイドの組み合わせを示す部分断面図である。
【図11】本発明の第5実施形態を構成するパラレルフロー型熱交換器と排水ガイドの組み合わせを示す部分断面図である。
【図12】本発明の第6実施形態を構成する排水ガイドの斜視図である。
【図13】第6実施形態に係る排水ガイドの上面図である。
【図14】本発明の第7実施形態を構成する排水ガイドの斜視図である。
【図15】第7実施形態に係る排水ガイドがサイドプレートに組み合わせられた状況を示す斜視図である。
【図16】本発明の第8実施形態を構成する排水ガイドの斜視図である。
【図17】第8実施形態に係る排水ガイドの部分拡大上面図である。
【図18】本発明の第9実施形態を構成する排水ガイドの斜視図である。
【図19】第9実施形態に係る排水ガイドがパラレルフロー型熱交換器に組み合わせられた状況を示す部分断面図である。
【図20】本発明に係るパラレルフロー型熱交換器を搭載した空気調和機の概略構成図で、暖房運転時の状態を示すものである。
【図21】本発明に係るパラレルフロー型熱交換器を搭載した空気調和機の概略構成図で、冷房運転時の状態を示すものである。
【図22】サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器と機器ベースの間に生じる隙間を塞ぐ従来構造について説明する部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器の基本構造を図1に示す。図1では紙面上側が熱交換器の上側、紙面下側が熱交換器の下側となる。パラレルフロー型熱交換器1は、2本の垂直方向ヘッダパイプ2、3と、その間に配置される複数の水平方向偏平チューブ4を備える。ヘッダパイプ2、3は水平方向に間隔を置いて平行に配置され、偏平チューブ4は垂直方向に所定ピッチで配置されている。実際に機器に搭載する段階では、熱交換器1は設計の要請に従って様々な角度に据え付けられるから、本明細書における「垂直方向」「水平方向」は厳格に解釈されるべきものではない。単なる方向の目安として理解されるべきである。
【0024】
偏平チューブ4は金属を押出成型した細長い成型品であり、図2に示す通り、内部には冷媒を流通させる冷媒通路5が形成されている。偏平チューブ4は長手方向である押出成型方向を水平にする形で配置されるので、冷媒通路5の冷媒流通方向も水平になる。冷媒通路4は断面形状及び断面面積の等しいものが図2の左右方向に複数個並び、そのため偏平チューブ4の垂直断面はハーモニカ状を呈している。各冷媒通路5はヘッダパイプ2、3の内部に連通する。
【0025】
偏平チューブ4の偏平面にはフィン6が取り付けられる。フィン6として、ここではコルゲートフィンを用いているが、プレートフィンでも構わない。上下に並ぶフィン6のうち、最上段のものと最下段のものの外側にはサイドプレート7T、7Bが配置される。
【0026】
ヘッダパイプ2、3、偏平チューブ4、フィン6、及びサイドプレート7T、7Bはいずれもアルミニウム等熱伝導の良い金属からなり、偏平チューブ4はヘッダパイプ2、3に対し、フィン6は偏平チューブ4に対し、サイドプレート7T、7Bはフィン6に対し、それぞれロウ付けまたは溶着で固定される。
【0027】
ヘッダパイプ2の内部は、2個の仕切部P1、P2により3個の区画S1、S2、S3に仕切られている。仕切部P1、P2は複数の偏平チューブ4を複数の偏平チューブグループに区分する。区画S1には合計24本の偏平チューブ4のうち4本からなる偏平チューブグループが接続され、区画S2には15本の偏平チューブ4からなる偏平チューブグループが接続され、区画S3には5本の偏平チューブ4からなる偏平チューブグループが接続される。
【0028】
ヘッダパイプ3の内部は、1個の仕切部P3により2個の区画S4、S5に仕切られている。仕切部P3は複数の偏平チューブ4を複数の偏平チューブグループに区分する。区画S4には合計24本の偏平チューブ4のうち12本からなる偏平チューブグループが接続され、区画S5にも12本の偏平チューブ4からなる偏平チューブグループが接続される。
【0029】
上記した偏平チューブ4の総数、各ヘッダパイプ内部の仕切部の数とそれによって仕切られる区画の数、及び仕切部によって区分される偏平チューブグループ毎の偏平チューブ4の数は、いずれも単なる例示であり、発明を限定するものではない。
【0030】
区画S1には冷媒出入パイプ8が接続される。区画S3には冷媒出入パイプ9が接続される。
【0031】
熱交換器1の機能は次の通りである。熱交換器1が凝縮器として用いられるとき、冷媒は冷媒出入パイプ8を通じて区画S1に供給される。区画S1に入った冷媒は区画S1と区画S4を連結する4本の偏平チューブ4を通って区画S4に向かう。この4本の偏平チューブ4で編成される偏平チューブグループが冷媒パスAを構成する。冷媒パスAはブロック矢印で象徴されている。それ以外の冷媒パスもブロック矢印で象徴させる。
【0032】
区画S4に入った冷媒はそこで折り返し、区画S4と区画S2を連結する8本の偏平チューブ4を通って区画S2に向かう。この8本の偏平チューブ4で編成される偏平チューブグループが冷媒パスBを構成する。
【0033】
区画S2に入った冷媒はそこで折り返し、区画S2と区画S5を連結する7本の偏平チューブ4を通って区画S5に向かう。この7本の偏平チューブ4で編成される偏平チューブグループが冷媒パスCを構成する。
【0034】
区画S5に入った冷媒はそこで折り返し、区画S5と区画S3を連結する5本の偏平チューブ4を通って区画S3に向かう。この5本の偏平チューブ4で編成される偏平チューブグループが冷媒パスDを構成する。区画S3に入った冷媒は冷媒出入パイプ9より流出する。
【0035】
熱交換器1が蒸発器として用いられるときは、冷媒は冷媒出入パイプ9を通じて区画S3に供給される。それ以後の冷媒の流れは、熱交換器1が凝縮器として用いられるときの冷媒パスを逆に辿る。すなわち冷媒パスD→冷媒パスC→冷媒パスB→冷媒パスAのルートで冷媒は区画S1に入り、冷媒出入パイプ8より流出する。
【0036】
図1には、熱交換器1が搭載される機器のベース10が描かれている。ベース10は水を溜められる水受けパンとして構成されたものであってもよく、単なる機器の底板であってもよい。なお、本実施形態、及び後述する実施形態2〜9においては、熱交換器1はヘッダパイプ2、3を垂直にした状態でベース10上に配置されているものとして説明する。
【0037】
熱交換器1は、図示しないマウント部材により、サイドプレート7Bがベース10から浮き上がった状態で設置される。サイドプレート7Bとベース10の間の隙間は、それが熱交換器1を通らない空気の流通路となることのないように、塞がれる。隙間を塞ぐのは図2以下の図に詳細構造を示す排水ガイドである。排水ガイドには、図1では総括的符号20を付すが、図2以下の個別の実施形態では符号20にさらに枝符号を付して表示するものとする。
【0038】
図2に示す排水ガイド20Aは合成樹脂の射出成型品であり、所定の距離を置いて設けられた2個の側壁と当該側壁間にまたがる上壁とからなる形状を有している。言い換えると、樋を上下反転させたような形状を備えている。排水ガイド20Aの上端はサイドプレート7Bの下面に近接または接触する。
【0039】
サイドプレート7Bには排水用の貫通孔11とノッチ12が形成される。貫通孔11は複数存在し、サイドプレート7Bの長手方向の中心線に沿って所定ピッチで配置されている。ノッチ12も複数存在し、サイドプレート7Bの長手方向の両側縁部に所定ピッチで配置されている。
【0040】
図3に示す通り、貫通孔11はサイドプレート7Bの長手方向に長い長円(トラック円)形状である。ノッチ12はV字形である。貫通孔11はフィン6の間隔ピッチP(コルゲートフィンの場合、襞の山から次の谷までの間隔)を複数ピッチ分カバーする幅とされている。ノッチ12はフィン6の間隔ピッチPに等しい幅とされているが、貫通孔11と同様に、フィン6の間隔ピッチPを複数ピッチ分カバーする幅であってもよい。
【0041】
排水ガイド20Aの上端には長手方向に延びる排水溝21が形成されている。排水溝21は貫通孔11の真下に位置し、その両側壁の上端(凸部に相当)はサイドプレート7Bの下面に密着する。図4に示す通り、排水溝21の底は1点に向かって、この場合は排水ガイド20Aの長手方向中央部に向かって、下り勾配とされている。排水溝21の最下部と、そこに至る斜面の途中には排水孔22が形成されている。
【0042】
図2に示す通り、排水ガイド20Aの天面は、排水溝21の両側では前後側面(熱交換器1を通過する気流の上流側を前側面、下流側を後側面とする)に向かって下り勾配となる斜面23とされている。
【0043】
排水ガイド20Aはサイドプレート7Bとベース10の間の隙間を塞ぎ、その隙間を空気が通らないようにする。このため、空気流は専ら熱交換器1を通ることになり、熱交換効率が向上する。
【0044】
熱交換器1で発生した凝縮水はサイドプレート7Bのところまで降りてくる。そして貫通孔11とノッチ12の箇所から滴下する。その下には、上端がサイドプレート7Bに近接または接触する排水ガイド20Aが配置されているから、凝縮水は速やかに排水20Aガイドに伝わり、排水ガイド20A経由で排水される。排水ガイド20Aは断熱材として用いられる発泡樹脂ではないので耐久性があり、装置の信頼性が向上する。
【0045】
ノッチ12は、サイドプレート7Bの縁から奥に進むほど幅が狭くなる形状であるところから、そのエッジに触れた凝縮水はノッチ12の奥へと誘導され、ノッチ12の一番奥で合流して水滴を形成する。水滴は大きくなると滴下、すなわち排水される。ノッチ12にフィン6の間隔ピッチPを複数ピッチ分カバーする幅を備えさせることとすれば、凝縮水が集まって大きな水滴となるまでの時間が短くなり、効率良く凝縮水の排水を行うことができる。
【0046】
貫通孔11から滴下した凝縮水は排水ガイド20Aの排水溝21に受け止められ、排水孔22よりベース10の上に排水される。ノッチ12から滴下した凝縮水は排水ガイド20Aの斜面23で受け止められ、排水ガイド20Aの前後側面を伝ってベース10の上に排水される。ベース10の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。
【0047】
貫通孔11の形状は長円形に限られない。矩形や菱形であっても構わない。貫通孔11を設けず、ノッチ12だけとしてもよい。ノッチ12の形状もV字形に限られない。U字形、矩形、台形など様々な形状が可能である。
【0048】
図5には熱交換器1に排水ガイド20Aが組み合わせられた状況が斜視図の形で描かれている。熱交換器1は平面形状L字形に曲げられており、長い方の辺に排水ガイド20Aが組み合わせられるものである。
【0049】
第2実施形態以降の実施形態を図6から図19に示す。これらの実施形態の中で、第1実施形態と機能的に共通する構成要素には、第1実施形態の説明で用いたのと同じ符号を付し、説明を省略する。
【0050】
第2実施形態を図6から図8に示す。第2実施形態で用いられる排水ガイド20Bは、第1実施形態の排水ガイド20Aでは斜面23であった箇所に排水溝24が形成されている。排水溝24はノッチ12から滴下する凝縮水を受けるためのものである。
【0051】
第1実施形態の排水溝21は、底面が排水ガイド20Aの長手方向中央部に向かって下り勾配となる形状であったが、第2実施形態の排水溝21は、長手方向に所定間隔で複数の谷部を設け、その谷部に向かって下り勾配となる形状とされている。すなわち山部と谷部が交互に現れる起伏形状となっている。谷底には排水孔22が設けられる。
【0052】
排水溝24の底面も排水溝21と同じ形状にされる。排水孔22は排水溝21の領域を超えて排水溝24の方へ延び、排水溝24にとっての排水孔を兼ねている。
【0053】
貫通孔11から滴下した凝縮水は排水ガイド20Bの排水溝21に受け止められ、排水孔22よりベース10の上に排水される。ノッチ12から滴下した凝縮水は排水ガイド20Bの排水溝24に受け止められ、排水孔22よりベース10の上に排水される。ベース10の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。
【0054】
第3実施形態を図9に示す。第3実施形態で用いられる排水ガイド20Cは排水溝を備えていない。その代わり、天面の中央に長手方向に延びる稜線部25(凸部に相当)が形成されている。稜線部25は貫通孔11に近接または接触する。稜線部25の両側は前後側面に向かって下り勾配となる斜面26となっている。
【0055】
貫通孔11とノッチ12から滴下する凝縮水は排水ガイド20Cの斜面26で受け止められ、排水ガイド20Cの前後側面を伝ってベース10の上に排水される。ベース10の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。
【0056】
第4実施形態を図10に示す。第4実施形態で用いられる排水ガイド20Dは第3実施形態の排水ガイド20Cにおいて稜線部25であった箇所が、排水ガイド20Dの天面上に突き出す垂直なリブ27(凸部に相当)となっている。リブ27は排水ガイド20Dの長手方向に延び、貫通孔11に近接または接触する。リブ27の両側は前後側面に向かって下り勾配となる斜面28となっている。斜面28は、リブ27に近い箇所では勾配が緩やかで、途中からやや急勾配となっている。
【0057】
貫通孔11とノッチ12から滴下する凝縮水は排水ガイド20Dの斜面28で受け止められ、排水ガイド20Dの前後側面を伝ってベース10の上に排水される。ベース10の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。
【0058】
第5実施形態を図11に示す。第5実施形態で用いられる排水ガイド20Eは第4実施形態の排水ガイド20Dに排水孔29が加わった形になっている。排水孔29は斜面28の途中に設けられる。排水孔29は、複数のものが排水ガイド20Eの長手方向に沿って所定間隔で配置されている。
【0059】
排水ガイド20Eの内部には発熱部30が配置されている。発熱部30は、比較的温かい冷媒を通す冷媒パイプ(凍結防止パイプと呼ばれることもある)であってもよく、必要に応じ通電する、シーズヒータのような電熱ヒータであってもよい。このようにすることにより、冬季に排水ガイド20Eの内部で凝縮水が凍ることを防止できる。
【0060】
発熱部30が電熱ヒータである場合、ヒータが発熱すると、排気孔29を通じて暖気が立ち昇る。暖気は熱交換器1を温める。従って、熱交換器1に霜がついたり、その霜が凍って氷になっていたりした場合には、暖気で霜や氷を溶かし、熱交換器1の熱交換効率を維持することができる。
【0061】
貫通孔11とノッチ12から滴下する凝縮水は排水ガイド20Eの斜面28で受け止められ、排水孔29よりベース10の上に排水される。排水孔29から排水されなかった凝縮水は排水ガイド20Eの前後側面を伝ってベース10の上に排水される。ベース10の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。
【0062】
第6実施形態を図12、13に示す。第6実施形態で用いられる排水ガイド20Fは、第3実施形態の排水ガイド20Cに複数の短い垂直なリブ31(凸部に相当)が加わった形状である。リブ31は稜線部25に斜めに交差する。図13に示す通り、傾斜方向を逆にするものが少しの間隔を置いて交互に配置されている。
【0063】
貫通孔11とノッチ12から滴下する凝縮水は排水ガイド20Fの斜面26で受け止められ、排水ガイド20Fの前後側面を伝ってベース10の上に排水される。ベース10の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。
【0064】
リブ31は貫通孔11を斜めに横断する長さとなっている。貫通孔11から滴下しようとする凝縮水はリブ31によって速やかに斜面26に引き下ろされるので、排水が一層スピードアップする。
【0065】
第7実施形態を図14、15に示す。第7実施形態で用いられる排水ガイド20Gは、
第6実施形態の排水ガイド20Fの発展形である。すなわち排水ガイド20Gでは、稜線部25に沿って平面形状円形の突起32(凸部に相当)が複数個、長手方向に沿って所定間隔で並ぶ。斜面26には平面形状V字形の垂直なリブ33(凸部に相当)が複数個、長手方向に沿って所定間隔で並ぶ。リブ33は、突起32の前後どちらの側においても、外側に向かって開いた形状となっている。さらに詳しく言えば、エンドプレート7Bのノッチ12に対応する位置に、ノッチ12に対応する大きさ、形状のリブ33が形成されている。
【0066】
図15に示す通り、貫通孔11には突起32が3個ずつ入り込む。ノッチ12にはリブ33が1対1で対応する。リブ33はエンドプレート7Bの下面に接触する。
【0067】
貫通孔11とノッチ12から滴下する凝縮水は排水ガイド20Gの斜面26で受け止められ、排水ガイド20Gの前後側面を伝ってベース10の上に排水される。ベース10の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。
【0068】
貫通孔11から滴下しようとする凝縮水は突起32によって速やかに斜面26に引き下ろされる。ノッチ12から滴下しようとする凝縮水はリブ33によって速やかに斜面26に引き下ろされる。このため、排水が一層スピードアップする。
【0069】
図15では貫通孔11に突起32が3個ずつ入り込んでいるが、3個という数は単なる例示であり、発明を限定するものではない。2個、4個といった、3個以外の数であっても構わない。
【0070】
第8実施形態を図16、17に示す。第8実施形態で用いられる排水ガイド20Hは、第2実施形態の排水ガイド20Bの発展形である。すなわち排水ガイド20Hでは、排水溝24の中に、ノッチ12に近接または接触する垂直な短いリブ34a、34b(凸部に相当)が形成されている。個々のリブ34a、34bは排水溝24の長手方向に延びるものであり、複数個ずつが排水溝24の長手方向に沿って所定間隔で配置されている。
【0071】
リブ34aはサイドプレート7Bのノッチ12に対応する位置に設けられている。1個のリブ34aが1個のノッチ12に対応するものであり、リブ34aはノッチ12を横断する長さを備えている。図17に示す通り、リブ34aは排水ガイド20Hの中心方向に向かって突き出すブラケット34c1または34c2の先端または先端近くに形成されており、ブラケット34c1、34c2の弾性により上下動可能になっている。
【0072】
リブ34aは排水ガイド20Hの中でも外寄りの位置に、2本の列を形成するように配置されている。このリブ34aの列の間にリブ34bが配置される。リブ34bは2個ずつが平行に並ぶ。2個並んだリブ34bの間が排水溝21となる。
【0073】
リブ34bは、2個1組となって、平面形状矩形の浮動台34dの上面に形成される。浮動台34dの長辺は、それぞれ2個ずつの連結片34eで排水ガイド20Hに連結されている。連結片34eは平面形状U字形であり、この形状によりバネとしての弾力を備え、浮動台34dを上下動可能に支持している。このため、リブ34bと排水溝21も上下動可能である。
【0074】
排水ガイド20Hを熱交換器1に組み合わせるとき、リブ34a、34b、及び排水溝21はそれぞれ上下動可能であるところから、熱交換器1の高さ方向の寸法のバラツキを吸収可能である。これにより、リブ34aはノッチ12に対して、リブ34bは貫通孔11に対して、それぞれ十分に近接または接触させることができる。熱交換器1を組み立てたとき、サイドプレート7Bは表面に起伏を生じることが多いが、そのような起伏に対してもリブ34a、34b、及び排水溝21を確実に追随させることができる。
【0075】
貫通孔11から滴下した凝縮水は排水ガイド20Hの排水溝21に受け止められ、排水孔22よりベース10の上に排水される。ノッチ12から滴下した凝縮水は排水ガイド20Hの排水溝24に受け止められ、排水孔22よりベース10の上に排水される。ベース10の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。
【0076】
ノッチ12から滴下しようとする凝縮水はリブ34aによって速やかに排水溝24に引き下ろされる。このため、排水が一層スピードアップする。
【0077】
第9実施形態を図18、19に示す。第9実施形態で用いられる排水ガイド20Iは、第4実施形態の排水ガイド20Dの発展形である。すなわち排水ガイド20Iでは、斜面28と前後側面に、サイドプレート7Bより上のフィン6の空気の流通方向の端部に近接または接触する垂直なリブ35が多数形成されている。リブ35は複数のものが排水ガイド20Iの長手方向に沿って所定間隔で並ぶ。
【0078】
リブ35はサイドプレート7Bの直上のフィン6の空気の流通方向の端部に近接または接触するのみであるが、リブ35の並びの所々に、サイドプレート7Bから数えて3段目に位置するフィン6の空気の流通方向の端部に近接または接触する背の高いリブ36が設けられている。
【0079】
貫通孔11とノッチ12から滴下する凝縮水は排水ガイド20Iの斜面28で受け止められ、排水ガイド20Iの前後側面を伝ってベース10の上に排水される。ベース10の上に排水された凝縮水は適宜の排水経路でさらに外部へと排水される。
【0080】
サイドプレート7Bより上のフィン6に接近するリブ35、36が設けられているため、サイドプレート7Bまで流下する以前の段階から凝縮水はリブ35、36によって引き下ろされる。これにより、排水が一層スピードアップする。
【0081】
熱交換器1と排水ガイド20(総括的符号)の組み合わせは、セパレート型空気調和機に搭載することができる。セパレート型空気調和機は室外機と室内機により構成され、室外機は圧縮機、四方弁、膨張弁、室外側熱交換器、室外側送風機などを含み、室内機は室内側熱交換器、室内側送風機などを含む。室外側熱交換器は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能する。室内側熱交換器は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能する。
【0082】
冷凍サイクルとしてヒートポンプサイクルを用いるセパレート型空気調和機の基本的構成を図20に示す。ヒートポンプサイクル101は、圧縮機102、四方弁103、室外側の熱交換器104、減圧膨張装置105、及び室内側の熱交換器106をループ状に接続したものである。圧縮機102、四方弁103、熱交換器104、及び減圧膨張装置105は室外機の筐体に収容され、熱交換器106は室内機の筐体に収容される。熱交換器104には室外側の送風機107が組み合わせられ、熱交換器106には室内側の送風機108が組み合わせられる。送風機107はプロペラファンを含み、送風機108はクロスフローファンを含む。
【0083】
本発明に係る熱交換器1を、熱交換器104として用いることができる。この場合には、それに排水ガイド20を組み合わせることができる。
【0084】
熱交換器106は、3個の熱交換器106A、106B、106Cを送風機108を覆う屋根のように組み合わせたものであり、熱交換器106A、106B、106Cのいずれかとして、本発明の熱交換器1を用いることができる。熱交換器1を熱交換器106Cとして用いた場合には、これに排水ガイド20を組み合わせることができる。
【0085】
図20は暖房運転時の状態を示す。この時は、圧縮機102から吐出された高温高圧の冷媒は室内側の熱交換器106に入ってそこで放熱し、凝縮する。熱交換器106を出た冷媒は減圧膨張装置105から室外側の熱交換器104に入ってそこで膨張し、室外空気から熱を取り込んだ後、圧縮機102に戻る。室内側の送風機108によって生成された気流が熱交換器106からの放熱を促進し、室外側の送風機107によって生成された気流が熱交換器104の吸熱を促進する
【0086】
図21は冷房運転時あるいは除霜運転時の状態を示す。この時は四方弁103が切り換えられて暖房運転時と冷媒の流れが逆になる。すなわち、圧縮機102から吐出された高温高圧の冷媒は室外側の熱交換器104に入ってそこで放熱し、凝縮する。熱交換器104を出た冷媒は減圧膨張装置105から室内側の熱交換器106に入ってそこで膨張し、室内空気から熱を取り込んだ後、圧縮機102に戻る。室外側の送風機107によって生成された気流が熱交換器104からの放熱を促進し、室内側の送風機108によって生成された気流が熱交換器106の吸熱を促進する。
【0087】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【0088】
例えば、排水ガイドを発泡樹脂により形成してもよい。この場合、発泡樹脂に凝縮水が浸み込んで発泡樹脂を劣化させるので、劣化した場合は交換するなどメンテナンスを行う必要がある。
【0089】
また、排水ガイドの形状が押出成型で成型可能な形状であれば、射出成型に代えて押出成型により排水ガイドを成型してもよい。
【0090】
また、サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器として、冷蔵庫や除湿器を適用対象にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0091】
本発明はサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器に広く利用可能である。
【符号の説明】
【0092】
1 熱交換器
2、3 ヘッダパイプ
4 偏平チューブ
5 冷媒通路
6 フィン
7T、7B サイドプレート
11 貫通孔
12 ノッチ
20A〜20I 排水ガイド
21 排水溝
22 排水孔
24 排水溝
25 稜線部
27、31、33、34a、34b リブ
32 突起
29 排水孔
30 発熱部
35、36 リブ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
間隔を置いて平行に配置された複数のヘッダパイプと、前記複数のヘッダパイプの間に複数配置され、内部に設けた冷媒通路を前記ヘッダパイプの内部に連通させた偏平チューブと、前記複数の偏平チューブの偏平面に取り付けられる複数のフィンと、前記複数のフィンの中で最も外側に位置するフィンの外側に取り付けられるサイドプレートを備えたサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を搭載し、
前記熱交換器下部に位置する前記サイドプレートには排水用の貫通孔またはノッチが形成され、当該熱交換器が設置されるベースと前記サイドプレートの間には上端が前記サイドプレートに接近する排水ガイドが配置され、前記排水ガイドはその上部に少なくとも1個の凸部を有し、前記凸部は前記貫通孔またはノッチに近接または接触することを特徴とするサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器。
【請求項2】
前記貫通孔またはノッチは、前記フィンの間隔ピッチを複数ピッチ分カバーする幅であることを特徴とする請求項1に記載のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器。
【請求項3】
前記排水ガイドは、所定の距離を置いて設けられた2個の側壁と当該側壁間にまたがる上壁とからなる形状を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器。
【請求項4】
前記排水ガイドは頂部に排水溝を備え、前記排水溝の側壁の上部が前記貫通孔またはノッチに近接または接触することを特徴とする請求項3に記載のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器。
【請求項5】
前記排水ガイドは頂部に稜線部またはリブを備え、前記稜線部またはリブが前記貫通孔またはノッチに近接または接触することを特徴とする請求項3に記載のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器。
【請求項6】
前記排水ガイドには、前記稜線部またはリブを外れた箇所に排水孔が形成されていることを特徴とする請求項5に記載のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器。
【請求項7】
前記排水ガイドの内部に発熱部が配置されていることを特徴とする請求項3から6のいずれか1項に記載のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器。
【請求項8】
前記排水ガイドには、前記サイドプレートより上のフィンの空気の流通方向の端部に近接または接触するリブが形成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のサイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器を備えた機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【公開番号】特開2013−83392(P2013−83392A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−223140(P2011−223140)
【出願日】平成23年10月7日(2011.10.7)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)