メッシュフィン熱交換器
【目的】 空気調和機用等のメッシュフィン熱交換器において、メッシュフィン部への繊維状の埃の目詰りを防止して熱交換性能の低下を防止する。
【構成】 隣接するメッシュフィンの網目仕様を異なるものにしたり、フィン間クリアランスを奥行き方向に所定の変化分布を持たせることなどにより、メッシュフィン熱交換器前面部への埃の付着量を抑制し、また熱交換器前面に細線を設置することにより付着した埃の洗浄性を高めるようにした。
【構成】 隣接するメッシュフィンの網目仕様を異なるものにしたり、フィン間クリアランスを奥行き方向に所定の変化分布を持たせることなどにより、メッシュフィン熱交換器前面部への埃の付着量を抑制し、また熱交換器前面に細線を設置することにより付着した埃の洗浄性を高めるようにした。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、メッシュ状フィンを用いた空気調和機用等のメッシュフィン熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば空気調和機用熱交換器としては、一般に多数枚の平板状のフィン(プレートフィン)を狭い隙間をあけて並べ、これら平板状のフィンと直交するように複数本の伝熱管を貫通させて配管した所謂クロスフィンコイル式のものが良く知られているが、最近では、さらに伝熱性能を向上させるために、その他にも種々のタイプの熱交換器が提案されている。
【０００３】その一つとして、例えば図１６および図１７R>７に示すように複数枚のメッシュフィン(網目状フィン)Ｆ1〜Ｆnを重ね合せて形成した積層フィンの各々に複数本の細径の伝熱管１,１・・・を互いに平行に貫装固定して熱交換器モジュール２Ａ,２Ｂ,２Ｃを構成した所謂メッシュフィン熱交換器１０がある(例えば実開平３−７９０７９号公報参照)。このようなメッシュフィン熱交換器１０によれば、例えば図１７に示すようなメッシュ構造を有するメッシュフィンＦ1〜Ｆnの各メッシュ部がクロスフィンコイル式熱交換器における上記平板状フィンのスリット又はルーバの切起こし幅を非常に狭くしたのと同様な作用を発揮するので、伝熱性能が大きく向上する。
【０００４】そして、例えば同構成よりなる複数のメッシュフィン熱交換器モジュール２Ａ,２Ｂ,２Ｃを所定の間隔を保って一体化し、所定の空気調和機において、その熱交換面が空気流と直交するように水平方向に所定の角度傾斜させて配列することもできるようになる。従って、特に高伝熱性能の空調用熱交換器としての性能を期待することができる。
【０００５】また、一方形状の自由度も大きくなり、例えばくの字形から、さらにはラムダ形までの、一定形状、一定断面積の空気調和機本体ケーシング内にあって可及的に大きな伝熱面積を確保することができる任意の形状を採用することができるようにもなる。
【０００６】図１８は、そのような熱交換器を採用して構成された壁掛型空気調和機の構成を示している。
【０００７】すなわち、図中、符号１１は当該空気調和機の本体ケーシング(本体ハウジング)である。該本体ケーシング１１の前面側上方部分には空気吸込グリル１２が、また同下方部分には空気吹出口１３が各々形成されている。そして、該本体ケーシング１１内には、上記上流側空気吸込グリル１２から下流側空気吹出口１３に至る空気流通路(送風路)１４が形成されており、この空気流通路１４には、その上流側から下流側にかけてエアフィルタ９、メッシュフィン熱交換器(くの字形)１０、クロスフローファン１５が順番に並設されている。
【０００８】上記メッシュフィン熱交換器１０は、上述のように図１６および図１７に示すような細径の伝熱管１,１・・・と該細径の伝熱管１,１・・・の両側に重合積層された複数枚のメッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnとからなり、上記空気吸込グリル１２の背後に位置して図示のように全体を後方に若干傾斜させるとともに、さらにその上部を水平面方向に所定角屈曲させてくの字状にして並設されている。さらに、クロスフローファン１５は、上記空気流通路１４の設置形状に対応して、上記メッシュフィン熱交換器１０の下部背後に位置して配設されている。
【０００９】そして、冷暖房時には、上記クロスフローファン１５が駆動されると、室内の空気Ａは図示矢線のように、空気吸込グリル１２から吸い込まれ、エアフィルタ９を経てメッシュフィン熱交換器１０に供給されて効率良く熱交換(加熱又は冷却)される。その後、該熱交換された空気流Ａは、クロスフローファン１５を介して上記空気吹出口１３より室内に所定の吹き出し角度で吹き出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記メッシュフィン熱交換器１０は、上述のようにクロスフィンコイルの場合に比べて形状の自由度が大きく、図示のように上部を水平方向後方側に任意に屈曲させることによって熱交換面積を可及的に広く取ることができ、高い伝熱性能と相まってコンパクト化(薄型化および低丈化)が可能となるなどの点でメリットが大きい。
【００１１】ところが、上記メッシュフィン熱交換器１０の場合、次のような問題が発生している。
【００１２】すなわち、メッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnそのものは図１６および図１７に示すように各々網目構造をしているが、伝熱性能を上げるためには該網目の径は一般的に言って小さい方が好ましい。
【００１３】ところが、上記空気吸込グリル１２から吸込まれる空気中には例えば埃やゴミ、油、煙草のヤニなどの目詰りを生じさせ易い種々の異物が存在する。これらの内、一定の大きさを有するものは上記エアフィルタ９によって一応捕集されるが綿埃などの繊維状の埃や油、ヤニなどは当該エアフィルタ９のみでは必ずしも十分に除去することができない。
【００１４】したがって、それらが上記メッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆn部分まで吸入され同メッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnの前後フィン間にブリッジを生じて取れなくなってしまう問題が発生する。そして、運転時間の経過とともに該ブリッジ部の埃の累積量が多くなると、例えば図１９に示すように、通風抵抗が増大して送風量が低下し、結局は空調能力の低下を招来することになる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１〜１０各項記載の発明は、各々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あって、それぞれ次のように構成されている。
【００１６】(１) 請求項１記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１に示すように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnの内の相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の網目仕様をそれぞれ異ならせて埃の付着を抑制するようになっている。
【００１７】(２) 請求項２記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図７に示すように、上記請求項１記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における網目仕様の相異が、一方のメッシュフィンを平面方向に所定角回転させることにより相互のメッシュフィンの網目同士の重なりを避けるようにして実現されている。
【００１８】(３) 請求項３記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１２に示すように、上記請求項１記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における網目仕様の相異が、相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の各網目の縦横寸法比を相互に異ならせることにより実現されている。
【００１９】(４) 請求項４記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１０に示すように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・のフィン間クリアランスＣ1、Ｃ2・・・を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることにより埃の付着を抑制するようになっている。
【００２０】(５) 請求項５記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１０に示すように、上記請求項４記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における所定の分布パターンが、空気流上流側メッシュフィンのフィン間クリアランスが大きく、他方下流側メッシュフィンのフィン間クリアランスが小さくなるようにして形成されている。
【００２１】(６) 請求項６記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１０、図１２、図１３に示すように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの網目仕様を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることにより埃の付着を抑制するようになっている。
【００２２】(７) 請求項７記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１２に示すように、上記請求項６記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における所定の分布パターンが、各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの網目の寸法を空気流上流側で大きく、下流側で小さくすることにより形成されている。
【００２３】(８) 請求項８記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１３に示すように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記各メッシュフィンＦ1〜Ｆnは、相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・のフィン間クリアランスＣ1〜Ｃnを空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせるとともに同各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの網目仕様を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることによって埃の付着を抑制するようになっている。
【００２４】(９) 請求項９記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１５に示すように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの空気流上流側最前列のメッシュフィンＦ1の前面に複数本の細線１５,１５・・・を配設している。
【００２５】(１０) 請求項１０記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１５に示すように、上記請求項１,２,3,４,５,６,７または８記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnの空気流上流側最前列のメッシュフィンＦ1の前面に複数本の細線１５,１５・・・を配設している。
【００２６】
【作用】したがって、本願の請求項１〜１０各項記載の発明のメッシュフィン熱交換器では、上記の構成に対応して各々次のような作用を得ることができる。
【００２７】(１) 請求項１記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnの内の相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の網目仕様をそれぞれ異ならせて埃の付着を抑制するようにしている。
【００２８】該構成では、上述のように可能な限り前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の網目の配置角度・寸法・形状等仕様を変えて、それら各網目辺部の重なりを避けるようにして熱交換器部が構成されているので、網目のズレ量を大きくした場合と同様に各々の網目の角部a,a・・にしか埃の集積がなく、全体としての通風抵抗の増大が小さく、空気の偏流も生じない。従って、熱交換能力の低下も最小限で済むことになる。
【００２９】(２) 請求項２記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、上記請求項１記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における網目仕様の相異が、一方のメッシュフィンを平面方向に所定角回転させることにより相互のメッシュフィンの網目同士の重なりを避けるようにして実現されている。
【００３０】したがって、網目のズレ量を大きくした場合と同様に各々の網目の角部にしか埃の集積がなく、全体としての通風抵抗の増大が小さく、空気の偏流も生じない。従って、熱交換能力の低下も最小限で済むことになる。
【００３１】(３) 請求項３記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、上記請求項１記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における網目仕様の相異が、相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の各網目の縦横寸法比を相互に異ならせることにより実現されている。
【００３２】したがって、やはり網目のズレ量を大きくした場合と同様に各々の網目の角部にしか埃の集積がなく、全体としての通風抵抗の増大が小さく、空気の偏流も生じない。従って、熱交換能力の低下も最小限で済むことになる。
【００３３】(４) 請求項４記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・のフィン間クリアランスＣ1、Ｃ2・・・を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることにより埃の付着を抑制するようにしている。
【００３４】したがって、該構成では、例えば最も埃のつきやすい空気流上流域のフィン間クリアランスを大きくすることなどにより、前後のメッシュフィン相互に網目の重なり部があっても、それらの間の間隔が大きいために繊維状の埃のブリッジが生じないようにすることができ、フィン間クリアランスが一定のものの場合と異なって網目全体に埃が付着して通風抵抗が増大し、偏流を生じるようなことをなくすることが可能となる。
【００３５】(５) 請求項５記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、上記請求項４記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における所定の分布パターンが、具体的に空気流上流側メッシュフィンのフィン間クリアランスが大きく、他方下流側メッシュフィンのフィン間クリアランスが小さくなるようにして形成されている。
【００３６】すなわち、該構成では、最も埃のつきやすい空気流上流域のフィン間クリアランスが大きく、そのために前後のメッシュフィン相互に網目の重なり部があっても、それらの間の間隔が大きいために繊維状の埃のブリッジが生ぜず、フィン間クリアランスが一定のものの場合と異なって網目全体に埃が付着して通風抵抗が増大し、偏流を生じるようなことがなくなる。
【００３７】(６) 請求項６記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの網目仕様を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることにより埃の付着を抑制するようになっている。
【００３８】したがって、該構成では、例えば前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の寸法を所定のパターンで順次小さく行くなどの構成によって可能な限り前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の網目辺部の重なりを避けるようにして熱交換器部を構成することができ、やはり網目のズレ量を大きくした場合と同様に各々の網目の角部a,a・・にしか埃の集積がないようにでき、全体としての通風抵抗の増大が小さく、空気の偏流も生じない。従って、熱交換能力の低下も最小限で済むようになる。
【００３９】(７) 請求項７記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、上記請求項６記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における所定の分布パターンが、各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの網目の寸法を空気流上流側で大きく、下流側で小さくすることにより形成されている。
【００４０】すなわち、該構成では、空気流上流側から下流側にかけての各メッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnの網目寸法を大きいものから小さいものに網目辺が重ならないように小さくして行くようになっており、空気流上流側のメッシュフィンＦ1,Ｆ2のみの角部a,a・・に集中的に埃が付着することを防止できるようになるとともに各網目部の重なりが少なくなることにより、網目部全体への埃の付着も併せて抑制することができるようになる。
【００４１】したがって、より有効に通風抵抗の増大および偏流の発生を防止することができるようになる。
【００４２】(８) 請求項８記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記各メッシュフィンＦ1〜Ｆnは、相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・のフィン間クリアランスＣ1〜Ｃnを空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせるとともに同各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの網目仕様を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることによって埃の付着を抑制するようになっている。
【００４３】すなわち、該構成では、例えば熱交換器モジュールの各メッシュフィンＦ1〜Ｆnのフィン間クリアランスを埃が多くつく空気流上流側が大きくなる一方、埃の付きにくい下流側のフィン間のクリアランスを小さくなるような配置にすることによって前後のメッシュフィンの網目辺重なり部での埃のブリッジを抑制するようになっている。
【００４４】したがって、最も埃のつきやすい空気流上流域のフィン間クリアランスが大きく、そのために前後のメッシュフィン相互の網目に重なり部があっても、それらの間の間隔が大きいために繊維状の埃のブリッジが生ぜず、フィン間クリアランスが一定のものの場合と異なり網目全体に埃が付着して通風抵抗が増大し、偏流を生じるようなことがなくなる。
【００４５】(９) 請求項９記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの空気流上流側最前列のメッシュフィンＦ1の前面に複数本の細線１５,１５・・・を配設している。
【００４６】メッシュフィン熱交換器の構成において、付着した埃は当該メッシュフィン熱交換器そのものを洗浄することによって取り除くことができるが、該洗浄効果を容易にするためには埃が内側のメッシュフィン部分に入り込まない方が望ましい。
【００４７】そこで、該構成では当該メッシュフィン熱交換器の最前列側メッシュフィンＦ1の前面に例えば左右両端側に延びる複数本の細線１５,１５・・・を例えば当該メッシュフィンＦ1の網目寸法よりも小さい間隔で上下方向に並設し、該細線１５,１５・・・によって可能な限り埃を最前面で捕集するようにしているので、洗浄時の埃の除去が容易となり、洗浄効果が高い。
【００４８】(１０) 請求項１０記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、上記請求項１,２,３,４,５,６,７または８記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnの空気流上流側最前列のメッシュフィンＦ1の前面に複数本の細線１５,１５・・・を配設しており、該細線１５,１５・・・によってメッシュフィンに付着する埃を当該メッシュフィンＦ1の最前面で捕集するようにしているので、上記請求項１,２,３,４,５,６,７または８記載の発明の作用に加えて、さらに洗浄時の埃の除去が容易となり、洗浄効果が高くなる作用が得られる。
【００４９】
【発明の効果】以上の結果、本願発明のメッシュフィン熱交換器によると、運転時間の経過による通風抵抗の増大量が小さく、長期に亘って良好な熱交換性能を維持することができるようになり、空気調和機用の熱交換器としてメッシュフィン熱交換器本来の高い熱交換性能をより有効に発揮させることができる。
【００５０】
【実施例】
(実施例１)図１〜図６は、本願発明の実施例に係るメッシュフィン熱交換器の構成および同メッシュフィン熱交換器の構成と対比するメッシュフィン熱交換器の構成を示している。
【００５１】今、前述のようなメッシュフィン熱交換器モジュール(図１６の２Ａ〜２Ｃ)の上流側メッシュフィンＦ1部分への埃(繊維状のもの)の付着状況を分析して見ると、例えば図２〜図５のようであった。
【００５２】すなわち、先ず図２及び図３のように、熱交換器モジュールの前後に積層した前列側メッシュフィンＦ1,Ｆ2間の網目のズレ量が大きい場合には各網目の角部(交叉部)a,a・・から付着が進んで行くが、他方図４R>４および図５に示すように、上記網目のス量が小さい場合には上記各網目の角部a,a・・以外にも前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2の網目辺同士での埃のブリッジが発生して、例えば図６に示すように網目全体に多量の埃が付着して行って目詰りが早まり、通風抵抗の増大と空気流の偏流を招く。
【００５３】このような問題を解決するには、例えば上記メッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnの全ての網目が、例えば図２および図３に示すような状態で空気流の上流側から下流側流れ方向に完全に交互になるようにして配置すれば良いわけであるが、そのようにすることはメッシュフィン外径寸法や材料コスト等の関係から言って実際には採用することができない。
【００５４】そこで、本実施例では、例えば図１に示すように、前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2の網目の何れか一方を９０度平面方向に回転させて配置することにより、各網目辺同士の重なりを可能な限り少なくして上述のような埃の付着量を角部a,a・・のみに抑制するように構成している。
【００５５】該構成では、上述のように可能な限り前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2の網目辺の重なりを避けるようにして図１６のような熱交換器モジュール２Ａ〜２Ｃが構成されているので、上記図２および図３の網目のズレ量を大きくした場合と同様に各々のメッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnの網目の角部a,a・・にしか埃の集積がなく、全体としての通風抵抗の増大が小さく、空気の偏流も生じない。従って、図６のような場合と異なり、熱交換能力の低下も最小限で済むことになる。
【００５６】(実施例２)図７〜図９は、本願発明の実施例２に係るメッシュフィン熱交換器の構成および同メッシュフィン熱交換器と対比するメッシュフィン熱交換器の構成を示している。
【００５７】本実施例では、例えば図８に示すようなメッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnの網目の縦寸法Ｓwと横寸法Ｌwの比を、図７に示すように相互に隣接する前後のもので変えて交互に配置するようにしたことを特徴とするものである。
【００５８】すなわち、今図示の例では、例えば前列側メッシュフィンＦ1の縦寸法ＳwがＳw＝２cm、横寸法ＬwがＬw＝６cmに設定される一方、後列側メッシュフィンＦ2の縦寸法ＳwがＳw＝２cm、横寸法ＬwがＬw＝４cmに設定され、これらをペアとして複数個空気流上流側から下流側に所定ピッチで配列して構成されている。
【００５９】該構成では、上述のように前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・Ｆn−1,Ｆnの網目の縦横比を相互に異ならせることによって可能な限り前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・Ｆn−1,Ｆnの網目辺の重なりを避けるように熱交換器モジュールが構成されているので、やはり上記図２および図３の網目のズレ量を大きくした場合と同様に各々網目の角部a,a・・にしか埃の集積がなく、全体としての通風抵抗の増大が小さく、空気の偏流も生じない。従って、熱交換能力の低下も最小限で済むようになる。
【００６０】(実施例３)図１０および図１１は、本願発明の実施例３に係るメッシュフィン熱交換器の構成および同メッシュフィン熱交換器と対比するメッシュフィン熱交換器の構成を示している。
【００６１】本実施例では、例えば図１６に示すようなメッシュフィン熱交換器モジュール２Ａ〜２Ｃの各メッシュフィンＦ1〜Ｆnのフィン間クリアランスＣ1,Ｃ2・・・Ｃnを埃が多くつく空気流上流側ほど大きく取る一方、埃の付きにくい下流側のフィン間のクリアランスを小さくして配置することによって可能な限り前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・Ｆn−1,Ｆnの網目辺重なり部での埃のブリッジ(図４および図５参照)を抑制するようにしたことを特徴とするものである。
【００６２】該構成では、最も埃のつきやすい空気流上流域のフィン間クリアランスＣ1,Ｃ2・・・が大きく、そのために前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・相互に網目の重なり部があっても、それらの間の間隔が大きいために前述した図４および図５のような繊維状の埃のブリッジが生じにくくなり、従って例えば図１１のようなフィン間クリアランスＣが一定のものの場合と異なり図６R>６のように網目全体に埃が付着して通風抵抗が増大し、偏流を生じるようなことがなくなる。
【００６３】(実施例４）図１２は、本願発明の実施例４に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示している。
【００６４】上記実施例１および２のメッシュフィン熱交換器の構成では、各メッシュフィンＦ１，Ｆ2・・・Ｆn間の網目辺の重なり部の埃の付着は抑制できるが角部a,a・・への埃の付着は必ずしも十分に抑制することができない問題が残されている。
【００６５】そこで、本実施例では、例えば図１２に示すように図１６のような各熱交換器モジュール２Ａ〜２Ｃの空気流上流側から下流側にかけての各メッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnの網目寸法を順次大きいものから小さいものに所定の分布パターンで変化するようにし、しかもそれらの縦横寸法比を次第に網目辺が重ならないように変化させて行って配置構成したことを特徴とするものである。
【００６６】該構成によると、空気流上流側のメッシュフィンＦ1,Ｆ2・・のみの網目の角部a,a・・に図２のように集中的に埃が付着することを防止できるようになるとともに上記実施例２の場合と同様に網目部の重なりが少なくなるので、図６のような網目部全体への埃の付着も併せて抑制することができるようになる。
【００６７】したがって、より有効に通風抵抗の増大および偏流の発生を防止することができるようになる。
【００６８】(実施例５)図１３は、本願発明の実施例５に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示している。
【００６９】本実施例は、図示の如く上記実施例３の構成と同様に各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの空気流上流側ほどフィン間クリアランス(フィンピッチ)Ｃを大きくして網目辺への埃の付着による目詰りを抑制するとともに、上記実施例４と同様に上流側から下流側にかけて網目の絶対寸法(開口面積)を所定の分布パターンで大きいものから次第に小さくして行く一方、各網目の縦横寸法比を大きく(縦小、横大)して行って同じく網目辺の重なりによるブリッジ化による埃の付着量を抑制するようにし、より有効にメッシュ部全体への埃の付着量を低減する一方、それらの組合せによって、さらに図示のように冷房運転時に発生するドレン水の保持力をも高くするようにして水飛び現象の発生をも併せて防止するようにしたことを特徴とするものである。
【００７０】該構成によると、上記実施例３,４以上に、より効果的に埃による目詰りが防止されて一層熱交換性能の向上が可能になるとともに冷房運転時の水飛び現象が生じにくくなるので、空気調和機用熱交換器として特に最適のものとなる。
【００７１】(実施例６)図１４は、本願発明の実施例６に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示している。
【００７２】本実施例のメッシュフィン熱交換器１０は、上記実施例５の構成によるメッシュフィン熱交換器モジュール２Ａ,２Ｂ,２Ｃをそれぞれ円弧状に屈曲させて山形に設置するように構成したことを特徴とするものである。
【００７３】該構成では、上記実施例５のメッシュフィン熱交換器と同様の作用効果に加えて、さらに上部側の水平面に近くなる円弧部頂部に滞留しやすい水滴も円弧状のメッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・部の水滴ガイド機能によって左右両端側２方向により効果的に速かに排出されるようになる。
【００７４】従って、水滴の排出効果も一層高くなり、通風抵抗も低下して熱交換性能がより一層向上する。
【００７５】(実施例７)ところで、上記実施例１〜６の各メッシュフィン熱交換器の構成において、付着した埃は当該熱交換器そのものを洗浄することによって取り除くことができるが、該洗浄効果を容易にするためには埃が内側のメッシュフィンＦ2,Ｆ3・・・部分に入り込まない方が望ましい。
【００７６】そこで、本実施例では例えば図１５に示すようにメッシュフィン熱交換器モジュール２の最前列側メッシュフィンＦ1の前面に左右両端側に延びる相互に平行な複数本の細線１５,１５・・・をメッシュフィンＦ1の網目寸法(縦寸法)よりも小さい間隔で上下方向に並設して構成されており、該細線１５,１５・・・によって可能な限り埃を捕集して内側のメッシュフィンＦ2,Ｆ3・・・内に入り込ませないようにすることによって洗浄時の埃の除去を容易にしている。
【００７７】この場合、メッシュフィン熱交換器モジュール２自体の構成は、上述の実施例１〜６の何れの構造のものであってもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本願発明の実施例１に係るメッシュフィン熱交換器のメッシュフィン部分の構成を示す要部の正面図である。
【図２】図２は、メッシュフィン熱交換器の問題点の解決例を示すメッシュフィン部分の一部拡大正面図である。
【図３】図３は、同メッシュフィン部の縦断面図である。
【図４】図４は、メッシュフィン熱交換器の問題点を説明するためのメッシュフィン部分の一部拡大正面図である。
【図５】図５は、同図４のメッシュフィン部分の縦断面図である。
【図６】図６は、図４の構成のメッシュフィン熱交換器のメッシュフィン部における全体的な埃の付着状態を示す同メッシュフィン部の正面図である。
【図７】図７は、本願発明の実施例２に係るメッシュフィン熱交換器のメッシュフィン部の構成を示す正面図である。
【図８】図８は、同メッシュフィン部の網目の寸法を示す網目部の拡大正面図である。
【図９】図９は、図７のメッシュフィン熱交換器の特徴を対比するメッシュフィン熱交換器のメッシュフィン部の正面図である。
【図１０】図１０は、本願発明の実施例３に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、同メッシュフィン熱交換器の特徴を対比する従来のメッシュフィン熱交換器の構成を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、本願発明の実施例４に係るメッシュフィン熱交換器の各メッシュフィン部分の網目寸法関係を示す説明図である。
【図１３】図１３は、本願発明の実施例５に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示す側面図である。
【図１４】図１４は、本願発明の実施例６に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示す側面図である。
【図１５】図１５は、本願発明の実施例７に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、従来一般のメッシュフィン熱交換器の熱交換器モジュール構造を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、同熱交換器モジュールのメッシュフィン網目部の拡大正面図である。
【図１８】図１８は、同従来のメッシュフィン熱交換器を使用した壁掛け型空気調和機の縦断面図である。
【図１９】図１９は、同空気調和機の運転時間の経過と風量変化の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１は伝熱管、２,２Ａ,２Ｂ,２Ｃはメッシュフィン熱交換器モジュール、Ｆ1〜Ｆnはメッシュフィン、aは角部である。
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、メッシュ状フィンを用いた空気調和機用等のメッシュフィン熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば空気調和機用熱交換器としては、一般に多数枚の平板状のフィン(プレートフィン)を狭い隙間をあけて並べ、これら平板状のフィンと直交するように複数本の伝熱管を貫通させて配管した所謂クロスフィンコイル式のものが良く知られているが、最近では、さらに伝熱性能を向上させるために、その他にも種々のタイプの熱交換器が提案されている。
【０００３】その一つとして、例えば図１６および図１７R>７に示すように複数枚のメッシュフィン(網目状フィン)Ｆ1〜Ｆnを重ね合せて形成した積層フィンの各々に複数本の細径の伝熱管１,１・・・を互いに平行に貫装固定して熱交換器モジュール２Ａ,２Ｂ,２Ｃを構成した所謂メッシュフィン熱交換器１０がある(例えば実開平３−７９０７９号公報参照)。このようなメッシュフィン熱交換器１０によれば、例えば図１７に示すようなメッシュ構造を有するメッシュフィンＦ1〜Ｆnの各メッシュ部がクロスフィンコイル式熱交換器における上記平板状フィンのスリット又はルーバの切起こし幅を非常に狭くしたのと同様な作用を発揮するので、伝熱性能が大きく向上する。
【０００４】そして、例えば同構成よりなる複数のメッシュフィン熱交換器モジュール２Ａ,２Ｂ,２Ｃを所定の間隔を保って一体化し、所定の空気調和機において、その熱交換面が空気流と直交するように水平方向に所定の角度傾斜させて配列することもできるようになる。従って、特に高伝熱性能の空調用熱交換器としての性能を期待することができる。
【０００５】また、一方形状の自由度も大きくなり、例えばくの字形から、さらにはラムダ形までの、一定形状、一定断面積の空気調和機本体ケーシング内にあって可及的に大きな伝熱面積を確保することができる任意の形状を採用することができるようにもなる。
【０００６】図１８は、そのような熱交換器を採用して構成された壁掛型空気調和機の構成を示している。
【０００７】すなわち、図中、符号１１は当該空気調和機の本体ケーシング(本体ハウジング)である。該本体ケーシング１１の前面側上方部分には空気吸込グリル１２が、また同下方部分には空気吹出口１３が各々形成されている。そして、該本体ケーシング１１内には、上記上流側空気吸込グリル１２から下流側空気吹出口１３に至る空気流通路(送風路)１４が形成されており、この空気流通路１４には、その上流側から下流側にかけてエアフィルタ９、メッシュフィン熱交換器(くの字形)１０、クロスフローファン１５が順番に並設されている。
【０００８】上記メッシュフィン熱交換器１０は、上述のように図１６および図１７に示すような細径の伝熱管１,１・・・と該細径の伝熱管１,１・・・の両側に重合積層された複数枚のメッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnとからなり、上記空気吸込グリル１２の背後に位置して図示のように全体を後方に若干傾斜させるとともに、さらにその上部を水平面方向に所定角屈曲させてくの字状にして並設されている。さらに、クロスフローファン１５は、上記空気流通路１４の設置形状に対応して、上記メッシュフィン熱交換器１０の下部背後に位置して配設されている。
【０００９】そして、冷暖房時には、上記クロスフローファン１５が駆動されると、室内の空気Ａは図示矢線のように、空気吸込グリル１２から吸い込まれ、エアフィルタ９を経てメッシュフィン熱交換器１０に供給されて効率良く熱交換(加熱又は冷却)される。その後、該熱交換された空気流Ａは、クロスフローファン１５を介して上記空気吹出口１３より室内に所定の吹き出し角度で吹き出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記メッシュフィン熱交換器１０は、上述のようにクロスフィンコイルの場合に比べて形状の自由度が大きく、図示のように上部を水平方向後方側に任意に屈曲させることによって熱交換面積を可及的に広く取ることができ、高い伝熱性能と相まってコンパクト化(薄型化および低丈化)が可能となるなどの点でメリットが大きい。
【００１１】ところが、上記メッシュフィン熱交換器１０の場合、次のような問題が発生している。
【００１２】すなわち、メッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnそのものは図１６および図１７に示すように各々網目構造をしているが、伝熱性能を上げるためには該網目の径は一般的に言って小さい方が好ましい。
【００１３】ところが、上記空気吸込グリル１２から吸込まれる空気中には例えば埃やゴミ、油、煙草のヤニなどの目詰りを生じさせ易い種々の異物が存在する。これらの内、一定の大きさを有するものは上記エアフィルタ９によって一応捕集されるが綿埃などの繊維状の埃や油、ヤニなどは当該エアフィルタ９のみでは必ずしも十分に除去することができない。
【００１４】したがって、それらが上記メッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆn部分まで吸入され同メッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnの前後フィン間にブリッジを生じて取れなくなってしまう問題が発生する。そして、運転時間の経過とともに該ブリッジ部の埃の累積量が多くなると、例えば図１９に示すように、通風抵抗が増大して送風量が低下し、結局は空調能力の低下を招来することになる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１〜１０各項記載の発明は、各々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あって、それぞれ次のように構成されている。
【００１６】(１) 請求項１記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１に示すように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnの内の相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の網目仕様をそれぞれ異ならせて埃の付着を抑制するようになっている。
【００１７】(２) 請求項２記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図７に示すように、上記請求項１記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における網目仕様の相異が、一方のメッシュフィンを平面方向に所定角回転させることにより相互のメッシュフィンの網目同士の重なりを避けるようにして実現されている。
【００１８】(３) 請求項３記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１２に示すように、上記請求項１記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における網目仕様の相異が、相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の各網目の縦横寸法比を相互に異ならせることにより実現されている。
【００１９】(４) 請求項４記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１０に示すように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・のフィン間クリアランスＣ1、Ｃ2・・・を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることにより埃の付着を抑制するようになっている。
【００２０】(５) 請求項５記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１０に示すように、上記請求項４記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における所定の分布パターンが、空気流上流側メッシュフィンのフィン間クリアランスが大きく、他方下流側メッシュフィンのフィン間クリアランスが小さくなるようにして形成されている。
【００２１】(６) 請求項６記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１０、図１２、図１３に示すように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの網目仕様を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることにより埃の付着を抑制するようになっている。
【００２２】(７) 請求項７記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１２に示すように、上記請求項６記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における所定の分布パターンが、各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの網目の寸法を空気流上流側で大きく、下流側で小さくすることにより形成されている。
【００２３】(８) 請求項８記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１３に示すように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記各メッシュフィンＦ1〜Ｆnは、相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・のフィン間クリアランスＣ1〜Ｃnを空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせるとともに同各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの網目仕様を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることによって埃の付着を抑制するようになっている。
【００２４】(９) 請求項９記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１５に示すように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの空気流上流側最前列のメッシュフィンＦ1の前面に複数本の細線１５,１５・・・を配設している。
【００２５】(１０) 請求項１０記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成該メッシュフィン熱交換器は、例えば図１５に示すように、上記請求項１,２,3,４,５,６,７または８記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnの空気流上流側最前列のメッシュフィンＦ1の前面に複数本の細線１５,１５・・・を配設している。
【００２６】
【作用】したがって、本願の請求項１〜１０各項記載の発明のメッシュフィン熱交換器では、上記の構成に対応して各々次のような作用を得ることができる。
【００２７】(１) 請求項１記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnの内の相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の網目仕様をそれぞれ異ならせて埃の付着を抑制するようにしている。
【００２８】該構成では、上述のように可能な限り前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の網目の配置角度・寸法・形状等仕様を変えて、それら各網目辺部の重なりを避けるようにして熱交換器部が構成されているので、網目のズレ量を大きくした場合と同様に各々の網目の角部a,a・・にしか埃の集積がなく、全体としての通風抵抗の増大が小さく、空気の偏流も生じない。従って、熱交換能力の低下も最小限で済むことになる。
【００２９】(２) 請求項２記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、上記請求項１記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における網目仕様の相異が、一方のメッシュフィンを平面方向に所定角回転させることにより相互のメッシュフィンの網目同士の重なりを避けるようにして実現されている。
【００３０】したがって、網目のズレ量を大きくした場合と同様に各々の網目の角部にしか埃の集積がなく、全体としての通風抵抗の増大が小さく、空気の偏流も生じない。従って、熱交換能力の低下も最小限で済むことになる。
【００３１】(３) 請求項３記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、上記請求項１記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における網目仕様の相異が、相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の各網目の縦横寸法比を相互に異ならせることにより実現されている。
【００３２】したがって、やはり網目のズレ量を大きくした場合と同様に各々の網目の角部にしか埃の集積がなく、全体としての通風抵抗の増大が小さく、空気の偏流も生じない。従って、熱交換能力の低下も最小限で済むことになる。
【００３３】(４) 請求項４記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・のフィン間クリアランスＣ1、Ｃ2・・・を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることにより埃の付着を抑制するようにしている。
【００３４】したがって、該構成では、例えば最も埃のつきやすい空気流上流域のフィン間クリアランスを大きくすることなどにより、前後のメッシュフィン相互に網目の重なり部があっても、それらの間の間隔が大きいために繊維状の埃のブリッジが生じないようにすることができ、フィン間クリアランスが一定のものの場合と異なって網目全体に埃が付着して通風抵抗が増大し、偏流を生じるようなことをなくすることが可能となる。
【００３５】(５) 請求項５記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、上記請求項４記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における所定の分布パターンが、具体的に空気流上流側メッシュフィンのフィン間クリアランスが大きく、他方下流側メッシュフィンのフィン間クリアランスが小さくなるようにして形成されている。
【００３６】すなわち、該構成では、最も埃のつきやすい空気流上流域のフィン間クリアランスが大きく、そのために前後のメッシュフィン相互に網目の重なり部があっても、それらの間の間隔が大きいために繊維状の埃のブリッジが生ぜず、フィン間クリアランスが一定のものの場合と異なって網目全体に埃が付着して通風抵抗が増大し、偏流を生じるようなことがなくなる。
【００３７】(６) 請求項６記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの網目仕様を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることにより埃の付着を抑制するようになっている。
【００３８】したがって、該構成では、例えば前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の寸法を所定のパターンで順次小さく行くなどの構成によって可能な限り前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・の網目辺部の重なりを避けるようにして熱交換器部を構成することができ、やはり網目のズレ量を大きくした場合と同様に各々の網目の角部a,a・・にしか埃の集積がないようにでき、全体としての通風抵抗の増大が小さく、空気の偏流も生じない。従って、熱交換能力の低下も最小限で済むようになる。
【００３９】(７) 請求項７記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、上記請求項６記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における所定の分布パターンが、各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの網目の寸法を空気流上流側で大きく、下流側で小さくすることにより形成されている。
【００４０】すなわち、該構成では、空気流上流側から下流側にかけての各メッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnの網目寸法を大きいものから小さいものに網目辺が重ならないように小さくして行くようになっており、空気流上流側のメッシュフィンＦ1,Ｆ2のみの角部a,a・・に集中的に埃が付着することを防止できるようになるとともに各網目部の重なりが少なくなることにより、網目部全体への埃の付着も併せて抑制することができるようになる。
【００４１】したがって、より有効に通風抵抗の増大および偏流の発生を防止することができるようになる。
【００４２】(８) 請求項８記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記各メッシュフィンＦ1〜Ｆnは、相互に隣接するメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・のフィン間クリアランスＣ1〜Ｃnを空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせるとともに同各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの網目仕様を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることによって埃の付着を抑制するようになっている。
【００４３】すなわち、該構成では、例えば熱交換器モジュールの各メッシュフィンＦ1〜Ｆnのフィン間クリアランスを埃が多くつく空気流上流側が大きくなる一方、埃の付きにくい下流側のフィン間のクリアランスを小さくなるような配置にすることによって前後のメッシュフィンの網目辺重なり部での埃のブリッジを抑制するようになっている。
【００４４】したがって、最も埃のつきやすい空気流上流域のフィン間クリアランスが大きく、そのために前後のメッシュフィン相互の網目に重なり部があっても、それらの間の間隔が大きいために繊維状の埃のブリッジが生ぜず、フィン間クリアランスが一定のものの場合と異なり網目全体に埃が付着して通風抵抗が増大し、偏流を生じるようなことがなくなる。
【００４５】(９) 請求項９記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、伝熱管１,１・・・の両側に複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnを重合積層してなるメッシュフィン熱交換器１０において、上記各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの空気流上流側最前列のメッシュフィンＦ1の前面に複数本の細線１５,１５・・・を配設している。
【００４６】メッシュフィン熱交換器の構成において、付着した埃は当該メッシュフィン熱交換器そのものを洗浄することによって取り除くことができるが、該洗浄効果を容易にするためには埃が内側のメッシュフィン部分に入り込まない方が望ましい。
【００４７】そこで、該構成では当該メッシュフィン熱交換器の最前列側メッシュフィンＦ1の前面に例えば左右両端側に延びる複数本の細線１５,１５・・・を例えば当該メッシュフィンＦ1の網目寸法よりも小さい間隔で上下方向に並設し、該細線１５,１５・・・によって可能な限り埃を最前面で捕集するようにしているので、洗浄時の埃の除去が容易となり、洗浄効果が高い。
【００４８】(１０) 請求項１０記載の発明のメッシュフィン熱交換器の作用該メッシュフィン熱交換器の構成では、上述のように、上記請求項１,２,３,４,５,６,７または８記載の発明のメッシュフィン熱交換器の構成における複数枚のメッシュフィンＦ1〜Ｆnの空気流上流側最前列のメッシュフィンＦ1の前面に複数本の細線１５,１５・・・を配設しており、該細線１５,１５・・・によってメッシュフィンに付着する埃を当該メッシュフィンＦ1の最前面で捕集するようにしているので、上記請求項１,２,３,４,５,６,７または８記載の発明の作用に加えて、さらに洗浄時の埃の除去が容易となり、洗浄効果が高くなる作用が得られる。
【００４９】
【発明の効果】以上の結果、本願発明のメッシュフィン熱交換器によると、運転時間の経過による通風抵抗の増大量が小さく、長期に亘って良好な熱交換性能を維持することができるようになり、空気調和機用の熱交換器としてメッシュフィン熱交換器本来の高い熱交換性能をより有効に発揮させることができる。
【００５０】
【実施例】
(実施例１)図１〜図６は、本願発明の実施例に係るメッシュフィン熱交換器の構成および同メッシュフィン熱交換器の構成と対比するメッシュフィン熱交換器の構成を示している。
【００５１】今、前述のようなメッシュフィン熱交換器モジュール(図１６の２Ａ〜２Ｃ)の上流側メッシュフィンＦ1部分への埃(繊維状のもの)の付着状況を分析して見ると、例えば図２〜図５のようであった。
【００５２】すなわち、先ず図２及び図３のように、熱交換器モジュールの前後に積層した前列側メッシュフィンＦ1,Ｆ2間の網目のズレ量が大きい場合には各網目の角部(交叉部)a,a・・から付着が進んで行くが、他方図４R>４および図５に示すように、上記網目のス量が小さい場合には上記各網目の角部a,a・・以外にも前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2の網目辺同士での埃のブリッジが発生して、例えば図６に示すように網目全体に多量の埃が付着して行って目詰りが早まり、通風抵抗の増大と空気流の偏流を招く。
【００５３】このような問題を解決するには、例えば上記メッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnの全ての網目が、例えば図２および図３に示すような状態で空気流の上流側から下流側流れ方向に完全に交互になるようにして配置すれば良いわけであるが、そのようにすることはメッシュフィン外径寸法や材料コスト等の関係から言って実際には採用することができない。
【００５４】そこで、本実施例では、例えば図１に示すように、前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2の網目の何れか一方を９０度平面方向に回転させて配置することにより、各網目辺同士の重なりを可能な限り少なくして上述のような埃の付着量を角部a,a・・のみに抑制するように構成している。
【００５５】該構成では、上述のように可能な限り前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2の網目辺の重なりを避けるようにして図１６のような熱交換器モジュール２Ａ〜２Ｃが構成されているので、上記図２および図３の網目のズレ量を大きくした場合と同様に各々のメッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnの網目の角部a,a・・にしか埃の集積がなく、全体としての通風抵抗の増大が小さく、空気の偏流も生じない。従って、図６のような場合と異なり、熱交換能力の低下も最小限で済むことになる。
【００５６】(実施例２)図７〜図９は、本願発明の実施例２に係るメッシュフィン熱交換器の構成および同メッシュフィン熱交換器と対比するメッシュフィン熱交換器の構成を示している。
【００５７】本実施例では、例えば図８に示すようなメッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnの網目の縦寸法Ｓwと横寸法Ｌwの比を、図７に示すように相互に隣接する前後のもので変えて交互に配置するようにしたことを特徴とするものである。
【００５８】すなわち、今図示の例では、例えば前列側メッシュフィンＦ1の縦寸法ＳwがＳw＝２cm、横寸法ＬwがＬw＝６cmに設定される一方、後列側メッシュフィンＦ2の縦寸法ＳwがＳw＝２cm、横寸法ＬwがＬw＝４cmに設定され、これらをペアとして複数個空気流上流側から下流側に所定ピッチで配列して構成されている。
【００５９】該構成では、上述のように前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・Ｆn−1,Ｆnの網目の縦横比を相互に異ならせることによって可能な限り前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・Ｆn−1,Ｆnの網目辺の重なりを避けるように熱交換器モジュールが構成されているので、やはり上記図２および図３の網目のズレ量を大きくした場合と同様に各々網目の角部a,a・・にしか埃の集積がなく、全体としての通風抵抗の増大が小さく、空気の偏流も生じない。従って、熱交換能力の低下も最小限で済むようになる。
【００６０】(実施例３)図１０および図１１は、本願発明の実施例３に係るメッシュフィン熱交換器の構成および同メッシュフィン熱交換器と対比するメッシュフィン熱交換器の構成を示している。
【００６１】本実施例では、例えば図１６に示すようなメッシュフィン熱交換器モジュール２Ａ〜２Ｃの各メッシュフィンＦ1〜Ｆnのフィン間クリアランスＣ1,Ｃ2・・・Ｃnを埃が多くつく空気流上流側ほど大きく取る一方、埃の付きにくい下流側のフィン間のクリアランスを小さくして配置することによって可能な限り前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2、Ｆ2,Ｆ3・・・Ｆn−1,Ｆnの網目辺重なり部での埃のブリッジ(図４および図５参照)を抑制するようにしたことを特徴とするものである。
【００６２】該構成では、最も埃のつきやすい空気流上流域のフィン間クリアランスＣ1,Ｃ2・・・が大きく、そのために前後のメッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・相互に網目の重なり部があっても、それらの間の間隔が大きいために前述した図４および図５のような繊維状の埃のブリッジが生じにくくなり、従って例えば図１１のようなフィン間クリアランスＣが一定のものの場合と異なり図６R>６のように網目全体に埃が付着して通風抵抗が増大し、偏流を生じるようなことがなくなる。
【００６３】(実施例４）図１２は、本願発明の実施例４に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示している。
【００６４】上記実施例１および２のメッシュフィン熱交換器の構成では、各メッシュフィンＦ１，Ｆ2・・・Ｆn間の網目辺の重なり部の埃の付着は抑制できるが角部a,a・・への埃の付着は必ずしも十分に抑制することができない問題が残されている。
【００６５】そこで、本実施例では、例えば図１２に示すように図１６のような各熱交換器モジュール２Ａ〜２Ｃの空気流上流側から下流側にかけての各メッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・Ｆnの網目寸法を順次大きいものから小さいものに所定の分布パターンで変化するようにし、しかもそれらの縦横寸法比を次第に網目辺が重ならないように変化させて行って配置構成したことを特徴とするものである。
【００６６】該構成によると、空気流上流側のメッシュフィンＦ1,Ｆ2・・のみの網目の角部a,a・・に図２のように集中的に埃が付着することを防止できるようになるとともに上記実施例２の場合と同様に網目部の重なりが少なくなるので、図６のような網目部全体への埃の付着も併せて抑制することができるようになる。
【００６７】したがって、より有効に通風抵抗の増大および偏流の発生を防止することができるようになる。
【００６８】(実施例５)図１３は、本願発明の実施例５に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示している。
【００６９】本実施例は、図示の如く上記実施例３の構成と同様に各メッシュフィンＦ1〜Ｆnの空気流上流側ほどフィン間クリアランス(フィンピッチ)Ｃを大きくして網目辺への埃の付着による目詰りを抑制するとともに、上記実施例４と同様に上流側から下流側にかけて網目の絶対寸法(開口面積)を所定の分布パターンで大きいものから次第に小さくして行く一方、各網目の縦横寸法比を大きく(縦小、横大)して行って同じく網目辺の重なりによるブリッジ化による埃の付着量を抑制するようにし、より有効にメッシュ部全体への埃の付着量を低減する一方、それらの組合せによって、さらに図示のように冷房運転時に発生するドレン水の保持力をも高くするようにして水飛び現象の発生をも併せて防止するようにしたことを特徴とするものである。
【００７０】該構成によると、上記実施例３,４以上に、より効果的に埃による目詰りが防止されて一層熱交換性能の向上が可能になるとともに冷房運転時の水飛び現象が生じにくくなるので、空気調和機用熱交換器として特に最適のものとなる。
【００７１】(実施例６)図１４は、本願発明の実施例６に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示している。
【００７２】本実施例のメッシュフィン熱交換器１０は、上記実施例５の構成によるメッシュフィン熱交換器モジュール２Ａ,２Ｂ,２Ｃをそれぞれ円弧状に屈曲させて山形に設置するように構成したことを特徴とするものである。
【００７３】該構成では、上記実施例５のメッシュフィン熱交換器と同様の作用効果に加えて、さらに上部側の水平面に近くなる円弧部頂部に滞留しやすい水滴も円弧状のメッシュフィンＦ1,Ｆ2・・・部の水滴ガイド機能によって左右両端側２方向により効果的に速かに排出されるようになる。
【００７４】従って、水滴の排出効果も一層高くなり、通風抵抗も低下して熱交換性能がより一層向上する。
【００７５】(実施例７)ところで、上記実施例１〜６の各メッシュフィン熱交換器の構成において、付着した埃は当該熱交換器そのものを洗浄することによって取り除くことができるが、該洗浄効果を容易にするためには埃が内側のメッシュフィンＦ2,Ｆ3・・・部分に入り込まない方が望ましい。
【００７６】そこで、本実施例では例えば図１５に示すようにメッシュフィン熱交換器モジュール２の最前列側メッシュフィンＦ1の前面に左右両端側に延びる相互に平行な複数本の細線１５,１５・・・をメッシュフィンＦ1の網目寸法(縦寸法)よりも小さい間隔で上下方向に並設して構成されており、該細線１５,１５・・・によって可能な限り埃を捕集して内側のメッシュフィンＦ2,Ｆ3・・・内に入り込ませないようにすることによって洗浄時の埃の除去を容易にしている。
【００７７】この場合、メッシュフィン熱交換器モジュール２自体の構成は、上述の実施例１〜６の何れの構造のものであってもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本願発明の実施例１に係るメッシュフィン熱交換器のメッシュフィン部分の構成を示す要部の正面図である。
【図２】図２は、メッシュフィン熱交換器の問題点の解決例を示すメッシュフィン部分の一部拡大正面図である。
【図３】図３は、同メッシュフィン部の縦断面図である。
【図４】図４は、メッシュフィン熱交換器の問題点を説明するためのメッシュフィン部分の一部拡大正面図である。
【図５】図５は、同図４のメッシュフィン部分の縦断面図である。
【図６】図６は、図４の構成のメッシュフィン熱交換器のメッシュフィン部における全体的な埃の付着状態を示す同メッシュフィン部の正面図である。
【図７】図７は、本願発明の実施例２に係るメッシュフィン熱交換器のメッシュフィン部の構成を示す正面図である。
【図８】図８は、同メッシュフィン部の網目の寸法を示す網目部の拡大正面図である。
【図９】図９は、図７のメッシュフィン熱交換器の特徴を対比するメッシュフィン熱交換器のメッシュフィン部の正面図である。
【図１０】図１０は、本願発明の実施例３に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、同メッシュフィン熱交換器の特徴を対比する従来のメッシュフィン熱交換器の構成を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、本願発明の実施例４に係るメッシュフィン熱交換器の各メッシュフィン部分の網目寸法関係を示す説明図である。
【図１３】図１３は、本願発明の実施例５に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示す側面図である。
【図１４】図１４は、本願発明の実施例６に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示す側面図である。
【図１５】図１５は、本願発明の実施例７に係るメッシュフィン熱交換器の構成を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、従来一般のメッシュフィン熱交換器の熱交換器モジュール構造を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、同熱交換器モジュールのメッシュフィン網目部の拡大正面図である。
【図１８】図１８は、同従来のメッシュフィン熱交換器を使用した壁掛け型空気調和機の縦断面図である。
【図１９】図１９は、同空気調和機の運転時間の経過と風量変化の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１は伝熱管、２,２Ａ,２Ｂ,２Ｃはメッシュフィン熱交換器モジュール、Ｆ1〜Ｆnはメッシュフィン、aは角部である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 伝熱管(１),(１)・・・の両側に複数枚のメッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)を重合積層してなるメッシュフィン熱交換器(１０)において、相互に隣接するメッシュフィン(Ｆ1),(Ｆ2)、(Ｆ2),(Ｆ3)・・・の網目仕様を異ならせることにより埃の付着を抑制するようにしたことを特徴とするメッシュフィン熱交換器。
【請求項２】 網目仕様の相異は、一方のメッシュフィンを平面方向に所定角回転させることにより相互のメッシュフィンの網目の重なりを避けるようにして実現されていることを特徴とする請求項１記載のメッシュフィン熱交換器。
【請求項３】 網目仕様の相異は、相互に隣接するメッシュフィン(Ｆ1),(Ｆ2)、(Ｆ2),(Ｆ3)・・・の各網目の縦横寸法比を相互に異ならせることにより実現されていることを特徴とする請求項１記載のメッシュフィン熱交換器。
【請求項４】 伝熱管(１),(１)・・・の両側に複数枚のメッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)を重合積層してなるメッシュフィン熱交換器(１０)において、相互に隣接するメッシュフィン(Ｆ1),(Ｆ2)、(Ｆ2),(Ｆ3)・・・のフィン間クリアランス(Ｃ1)、(Ｃ2)・・・を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることにより埃の付着を抑制するようにしたことを特徴とするメッシュフィン熱交換器。
【請求項５】 所定の分布パターンは、空気流上流側メッシュフィンのフィン間クリアランスが大きく、下流側メッシュフィンのフィン間クリアランスが小さくなっていることを特徴とする請求項４記載のメッシュフィン熱交換器。
【請求項６】 伝熱管(１),(１)・・・の両側に複数枚のメッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)を重合積層してなるメッシュフィン熱交換器(１０)において、上記各メッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)の網目仕様を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることにより埃の付着を抑制するようにしたことを特徴とするメッシュフィン熱交換器。
【請求項７】 所定の分布パターンは、各メッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)の網目の寸法を空気流上流側で大きく、下流側で小さくすることにより形成されていることを特徴とする請求項６記載のメッシュフィン熱交換器。
【請求項８】 伝熱管(１),(１)・・・の両側に複数枚のメッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)を重合積層してなるメッシュフィン熱交換器(１０)において、上記各メッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)は、相互に隣接するメッシュフィン(Ｆ1),(Ｆ2)、(Ｆ2),(Ｆ3)・・・のフィン間クリアランス(Ｃ1),(Ｃ2)・・・を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせるとともに同各メッシュフィン(Ｆ1),(Ｆ2)・・・の網目仕様を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることによって埃の付着を抑制するようになっていることを特徴とするメッシュフィン熱交換器。
【請求項９】 伝熱管(１),(１)・・・の両側に複数枚のメッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)を重合積層してなるメッシュフィン熱交換器(１０)において、上記各メッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)の空気流上流側最前列のメッシュフィン(Ｆ1)の前面に複数本の細線(１５),(１５)・・・を配設したことを特徴とするメッシュフィン熱交換器。
【請求項１０】 複数枚のメッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)の空気流上流側最前列のメッシュフィン(Ｆ1)の前面に複数本の細線(１５),(１５)・・・を配設したことを特徴とする請求項１,２,３,４,５,６,７又は８記載のメッシュフィン熱交換器。
【請求項１】 伝熱管(１),(１)・・・の両側に複数枚のメッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)を重合積層してなるメッシュフィン熱交換器(１０)において、相互に隣接するメッシュフィン(Ｆ1),(Ｆ2)、(Ｆ2),(Ｆ3)・・・の網目仕様を異ならせることにより埃の付着を抑制するようにしたことを特徴とするメッシュフィン熱交換器。
【請求項２】 網目仕様の相異は、一方のメッシュフィンを平面方向に所定角回転させることにより相互のメッシュフィンの網目の重なりを避けるようにして実現されていることを特徴とする請求項１記載のメッシュフィン熱交換器。
【請求項３】 網目仕様の相異は、相互に隣接するメッシュフィン(Ｆ1),(Ｆ2)、(Ｆ2),(Ｆ3)・・・の各網目の縦横寸法比を相互に異ならせることにより実現されていることを特徴とする請求項１記載のメッシュフィン熱交換器。
【請求項４】 伝熱管(１),(１)・・・の両側に複数枚のメッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)を重合積層してなるメッシュフィン熱交換器(１０)において、相互に隣接するメッシュフィン(Ｆ1),(Ｆ2)、(Ｆ2),(Ｆ3)・・・のフィン間クリアランス(Ｃ1)、(Ｃ2)・・・を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることにより埃の付着を抑制するようにしたことを特徴とするメッシュフィン熱交換器。
【請求項５】 所定の分布パターンは、空気流上流側メッシュフィンのフィン間クリアランスが大きく、下流側メッシュフィンのフィン間クリアランスが小さくなっていることを特徴とする請求項４記載のメッシュフィン熱交換器。
【請求項６】 伝熱管(１),(１)・・・の両側に複数枚のメッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)を重合積層してなるメッシュフィン熱交換器(１０)において、上記各メッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)の網目仕様を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることにより埃の付着を抑制するようにしたことを特徴とするメッシュフィン熱交換器。
【請求項７】 所定の分布パターンは、各メッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)の網目の寸法を空気流上流側で大きく、下流側で小さくすることにより形成されていることを特徴とする請求項６記載のメッシュフィン熱交換器。
【請求項８】 伝熱管(１),(１)・・・の両側に複数枚のメッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)を重合積層してなるメッシュフィン熱交換器(１０)において、上記各メッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)は、相互に隣接するメッシュフィン(Ｆ1),(Ｆ2)、(Ｆ2),(Ｆ3)・・・のフィン間クリアランス(Ｃ1),(Ｃ2)・・・を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせるとともに同各メッシュフィン(Ｆ1),(Ｆ2)・・・の網目仕様を空気流上流側から下流側にかけて所定の分布パターンを有して異ならせることによって埃の付着を抑制するようになっていることを特徴とするメッシュフィン熱交換器。
【請求項９】 伝熱管(１),(１)・・・の両側に複数枚のメッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)を重合積層してなるメッシュフィン熱交換器(１０)において、上記各メッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)の空気流上流側最前列のメッシュフィン(Ｆ1)の前面に複数本の細線(１５),(１５)・・・を配設したことを特徴とするメッシュフィン熱交換器。
【請求項１０】 複数枚のメッシュフィン(Ｆ1)〜(Ｆn)の空気流上流側最前列のメッシュフィン(Ｆ1)の前面に複数本の細線(１５),(１５)・・・を配設したことを特徴とする請求項１,２,３,４,５,６,７又は８記載のメッシュフィン熱交換器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１７】
【図１８】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１７】
【図１８】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１９】
【公開番号】特開平８−２６１６７７
【公開日】平成８年（１９９６）１０月１１日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−６０６１０
【出願日】平成７年（１９９５）３月２０日
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【公開日】平成８年（１９９６）１０月１１日
【国際特許分類】
【出願日】平成７年（１９９５）３月２０日
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
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