JP2006003001A - 空気温度調整機 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱交換器を通過する空気流の流速分布の偏りを十分に抑制し、良好に均一化する。
【解決手段】 浴室暖房機１は、空気吸気口１１から空気吹出口１５に向けて流れる空気流が横切る位置に配置されている熱交換器７，９を備えている。熱交換器７，９は、間隔をおいて並列配置されている複数枚のフィン９１ａ，９１ｂ，９２と、各フィンの複数箇所で各フィンを略直角方向に貫通する熱媒体管９７を備えている。各フィン９１ａ，９１ｂ，９２には、空気流を横切る向きに伸びる複数の切起し片９４が形成されており、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長と切起し片の起立高さとの組合せで決定される切起し片による通風抵抗が、送風ファンから遠いほど低い関係で、熱交換器全体において三段階以上に区分されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、熱交換器を備える空気温度調整機に関する。詳しくは、熱交換器を通過する空気流の流速分布に偏りが生じることを抑制することによって、熱交換性能を向上させた空気温度調整機に関する。

熱交換器を備えている空気温度調整機は、吸気口と吹出口を持つハウジングと、ハウジング内に収容されている送風ファンと、送風ファンによってハウジング内を吸気口から吹出口に向けて流れる空気流が横切る位置に配置されている熱交換器を備えている。熱交換器は、間隔をおいて並列配置されている複数枚のフィンと、各フィンの複数箇所で各フィンを略直角方向に貫通する熱媒体管を備えている。
空気温度調整機は、熱媒体管に熱媒体が流れている状態で送風ファンを運転し、フィンとフィンの間隔に空気流を通過させる。例えば熱媒体管に温水が流れている状態で送風ファンを運転すると、温水で加熱されたフィンと熱交換することによって加熱された空気が吹出口から吹出される。あるいは冷水が流れている状態で送風ファンを運転すると、冷水で冷却されたフィンと熱交換することによって冷却された空気が吹出口から吹出される。
フィンと空気との熱交換効率を向上させるために、フィンに切起し片を形成する技術が知られている。各フィンには複数の切起し片が形成され、各切起し片は空気流を横切る向きに伸びるように形成される。

切起し片の密度と高さは、熱交換器の通風抵抗と熱交換効率に大きく影響する。切起し片は空気流を横切る向きに伸びている。そこでフィンの単位面積ごとに、空気流を横切る向きに伸びている切起し片の長さを合計することができる。フィンの単位面積当たりの切起し片の全長が長ければ、熱交換効率は向上するが通風抵抗は増大する。フィンの単位面積当たりの切起し片の全長が短ければ、熱交換効率は低下するが通風抵抗は減少する。切起し片の起立高さが高ければ、熱交換効率は向上するが通風抵抗が増大する。切起し片の起立高さが低ければ、熱交換効率は低下するが通風抵抗は減少する。切起し片による通風抵抗や熱交換効率は、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長と切起し片の起立高さとの組合で決定される。

熱交換器の熱交換性能を高めるためには、熱交換器を通過する空気流の流速分布を一様化することが好ましい。一部で流速が低いと、その部分では熱交換が不活発となり、熱交換器全体の熱交換性能が低下する。
熱交換器を通過する空気流の流速分布を一様化する技術が特許文献１に示されている。特許文献１には、熱交換によって発生する水滴が切起し片間で滞留し、その水滴によって通風抵抗が増大することを防止する技術が記載されている。この文献には、フィンの単位面積あたりに形成する切起し片の全長と切起し片の起立高さの組合せを、フィンの上段と下段とで２段階に区分する技術が開示されている。具体的には、フィンの上段では、切起し片の起立高さを高くする。フィンの下段では、切起し片の起立高さを低くする。フィンの単位面積あたりに形成する切起し片の全長については、上段のそれと下段のそれを同じに維持する実施例と、下段での全長を上段での全長よりも短くする実施例が記載されている。
特許文献１の技術では、熱交換器の下段では、切起し片の起立高さを低くすることによって水滴が落下しやすくする。この技術によれば、熱交換機の下段で水滴がフィンに付着し、付着した水滴によって熱交換機の下段での通風抵抗が増大することを抑制することができ、熱交換器を通過する空気流の流速分布を一様化することができる。
特開平９−１０５５９４号公報

熱交換器の熱交換性能を高めるためには、熱交換器を通過する空気流の流速分布ができるだけ一様であることが好ましい。特許文献１に記載の技術では、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長と切起し片の起立高さとの組合を、２段階に区分することによって、空気流の流速分布の一様化を図っている。

熱交換器に加わる風圧分布が均一であれば、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長と切起し片の起立高さとの組合を２段階に区分することによって、フィンに付着した水滴によって熱交換機を通過する空気流の流速分布が偏ることを補償し、流速分布を相当程度に一様化することができる。
しかしながら、空気温度調整機に備えられている送風ファンによって得られる空気流の流速分布はハウジング内で一様とならず、場所によってばらつくことが多い。熱交換器に加わる風圧が不均一に分布してしまう。
熱交換器に加わる風圧が不均一に分布する場合には、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長と切起し片の起立高さとの組合を２段階に区分しても、熱交換機を通過する空気流の流速分布が偏ることを補償しきれず、一様化の程度が低い。
特に、近年の空気温度調整機は小型化され、狭いスペース内に送風ファンと熱交換器を収容することから、熱交換器に加わる風圧分布が熱交換器の場所によって大きく変動することが多く、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長と切起し片の起立高さとの組合を２段階に区分しても、熱交換機を通過する空気流の流速分布が偏ることを補償しきれず、一様化の程度が低い。
本発明では、熱交換器を通過する空気流の流速分布の偏りを十分に抑制し、良好に均一化する技術を提供する。

（課題を解決するための手段）
本発明によって具現化された空気温度調整機は、吸気口と吹出口を持つハウジングと、ハウジング内に収容されている送風ファンと、送風ファンによってハウジング内を吸気口から吹出口に向けて流れる空気流が横切る位置に配置されている熱交換器を備えている。熱交換器は、間隔をおいて並列配置されている複数枚のフィンと、各フィンの複数箇所で各フィンを略直角方向に貫通する熱媒体管を備えている。
各フィンには、空気流を横切る向きに伸びる複数の切起し片が形成されており、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長と切起し片の起立高さとの組合せで決定される切起し片による通風抵抗が、送風ファンから遠いほど低い関係で、熱交換器全体において三段階以上に区分されている。
フィンの単位面積内に切起し片が形成されていなければ、切起し片の合計長はゼロとなる。切起し片による通風抵抗が三段階以上に区分されているという場合、その一つの区分が「切起し片が形成されていない」という段階であってもよい。フィンの単位面積当りの切起し片の合計長と切起し片の起立高さとの組合せが三段階以上に区分されているという場合、合計長は一定であって起立高さが三段階以上に区分されていてもよいし、起立高さは一定であって合計長が三段階以上に区分されていてもよいし、合計長と起立高さのそれぞれが２段階に区分され、それらが組合わされることによって三段階以上に区分されていてもよい。単位面積は、フィンの長手方向を、少なくとも最長切起し片を分割しない大きさに区分したものであり、それよりも小さな範囲を単位面積とするべきではない。

（その作用と効果）
空気温度調整機に備えられる熱交換器は、切起し片の合計長と切起し片の起立高さの組合せによって、切起し片による通風抵抗が三段階以上に区分されている。
熱交換器を通過する空気流の流速は、吸気口から熱交換器を通過して吹出口に至る空気流路の通風抵抗に依存し、通風抵抗が高い空気流路では遅く、通風抵抗が低い空気流路では早い。吸気口から熱交換器を通過して吹出口に至る空気流路の通風抵抗を調べることは容易でなく、切起し片による通風抵抗を段階的に調整して吸気口から熱交換器を通過して吹出口に至る空気流路の通風抵抗を均一化するのは困難である。
本発明者は、吸気口から熱交換器を通過して吹出口に至る空気流路の通風抵抗は、基本的に、送風ファンから熱交換器までの距離で決定されることを見出した。すなわち、送風ファンからの距離が遠い位置で熱交換器を通過する空気流の吸気口から吹出口に至る通風抵抗は高く、送風ファンからの距離が近い位置で熱交換器を通過する空気流の吸気口から吹出口に至る通風抵抗は低いことを見出した。
本発明では、送風ファンからの距離に応じて熱交換器の全体を三以上の領域に区分し、その距離が近い領域では切起し片による通風抵抗が大きくなるようなフィンの単位面積当りの切起し片の合計長と切起し片の起立高さの組合せを採用する。送風ファンからの距離が遠い領域では切起し片による通風抵抗が小さくなるような切起し片の合計長と切起し片の起立高さの組合せを採用する。
以上によると、熱交換器内の場所によらないで、吸気口から熱交換器を通過して吹出口に至る空気流路の通風抵抗が均一化され、熱交換器を通過する空気流の流速分布が均一化される。熱交換器の全体を使用して活発に熱交換することが可能となる。本発明の空気温度調整機は、熱交換効率が高く、空気温度調整能力が高い。

（課題を解決するための好ましい手段）
熱交換器は、略円柱状の外形を持つ送風ファンの軸方向から観測したときに、送風ファンを取囲む多角形の一部を構成するように複数の平面部に分割されていることがある。
この場合には、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長と切起し片の起立高さとの組合せで決定される通風抵抗が、多角形の頂点に近いほど低い関係で、熱交換器全体において三段階以上に区分することが好ましい。

（その作用と効果）
空気温度調整機をコンパクト化するために、熱交換器を複数の平面部に分割し、略円柱状の外形を持つ送風ファンを取囲む多角形の一部を構成するように配置することが多い。この場合、頂点（ここでいう頂点には、もしも隣接する平面があれば頂点を構成することになる部位、すなわち隣接する平面がないために終端になっている部位を含む）が送風ファンから遠くなる。
切起し片の通風抵抗が頂点に近いほど低くなる関係で、切起し片の合計長と起立高さの組合せが三段階以上に区分されていれば、熱交換器内の場所によらないで、吸気口から熱交換器を通過して吹出口に至る空気流路の通風抵抗が均一化され、熱交換器を通過する空気流の流速分布が一様化される。熱交換器の全体を使用して活発に熱交換することが可能となる。本発明の空気温度調整機は、熱交換効率が高い。

以下に発明を実施するための最良の形態を列記する。
（形態１）空気温度調整機は天井埋込み式の暖房機である。
（形態２）空気温度調整機は壁掛け式の暖房機である。
（形態３）熱交換器の熱媒体管を、温水が循環している。
（形態４）熱交換器の熱媒体管は、給湯器に接続されている。
（形態５）熱交換器のフィンには、上側の熱媒体管からフィンに伝わる熱と、下側の熱媒体管からフィンに伝わる熱が、相互に熱交換することを遮断するための切込みが設けられている。
（形態６）フィンに形成された各切起し片の起立高さは一定とされ、切起し片による通風抵が、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長の相違のみによって、熱交換器全体において三段階以上に区分されている。

（第１実施例）本発明を具現化した空気温度調整機の第１実施例を、図面を参照して説明する。
図１は、天井埋込み式の浴室暖房装置１の外観図である。浴室暖房装置１は、温風を吹き出して浴室を暖房する空気温度調整機の一例である。浴室暖房装置１のハウジング３の下面には、空気吸込口１１と空気吹出口１５が形成されている。

図１の浴室暖房装置１のII−II断面図が、図２に示されている。図２は、本発明に関する部品を中心に示しており、通常の天井埋込み式浴室暖房装置が有する部品が適宜省略されている。
浴室暖房装置１は、ハウジング３の区画板５よりも内部に、熱交換器７と、熱交換器９と、シロッコファン１７を内蔵している。ハウジング３の下面に形成された空気吸込口１１と空気吹出口１５は、仕切板１３によって仕切られている。
熱交換器７と熱交換器９は、ほぼ円柱形のシロッコファン１７の軸方向から観測したときに、シロッコファン１７を取囲む多角形の一部を構成する。熱交換器は、複数の平面部７，９に分割されており、折曲げ部８で折曲げられて略Ｖ字を形成している。熱交換器７は、熱交換器９の上側に傾斜して配置されており、上部短辺が区画板５に接している。熱交換器９は、空気吸込口１１の上部に水平に配置されており、空気吸込口１１に臨んでいる。シロッコファン１７は、略円柱状の外形を持ち、熱交換器７の側方であり熱交換器９の上側である位置に配置されており、空気吹出口１５に空気流を吹き出す。シロッコファン１７によって空気吸込口１１から吸込まれた空気は、熱交換器７又は熱交換器９を通過して熱交換されて加温された後に、シロッコファン１７によって空気吹出口１５から吹き出される。

熱交換器７，９について、図３を参照して詳細に説明する。図３は熱交換器９を示している。熱交換器７，９の基本的な構成は同様であるため、熱交換器９の説明によって熱交換器７の説明を省略する。
図３（１）に示すように、熱交換器９は、取付け板９１ａ，９１ｂと複数の内側フィン９２を備えている。取付け板９１ａ，９１ｂは、鉄板、ステンレス板、アルミニューム板等で形成されている。取付け板９１ａ，９１ｂの長辺上端と長辺下端には外側に突出したフランジが設けられており、熱交換器９の外側の強度を向上させている。内側フィン９２は、アルミニューム板で形成されている。内側フィン９２にはフランジが設けられておらず、通風方向と平行に伸びる間隔をおいて並列配置されている。
取付け板９１ａ，９１ｂと内側フィン９２にはそれぞれ、複数の貫通穴９３が所定間隔毎に設けられている。これらの貫通穴９３群には熱媒体管９７が挿入されて固定される（図３（１）では熱媒体管９７の一部のみが示されている）。熱媒体管９７中には、熱交換のための熱媒体が循環している。本実施例では１本の熱媒体管９７が使用されており、この熱媒体管９７が取付け板９１ａ，９１ｂの外部近傍でＵ字状に曲成されることによって、並列配置されている。本実施例では、熱媒体管９７は、取付け板やフィンの下側に設けられた一連の貫通穴９３群を右から左へ貫通し、左端の貫通穴９３を貫通した後は続けて取付け板やフィンの上側に設けられた一連の貫通穴９３群を左から右へ貫通している。熱媒体は、取付け板やフィンの下側の貫通穴９３群を貫通する熱媒体管９７中を右から左へ流れた後に、取付け板やフィンの上側の貫通穴９３群を貫通する熱媒体管９７に移動し、今度は左から右へ流れる。上側の右端の貫通穴９３を貫通した熱媒体管９７の下流に、図示しない給湯器が接続されている。給湯器によって再び熱交換可能な温度に加熱された温水が、熱媒体管９７に戻されて循環している。

図３（２）に示すように、内側フィン９２の面上には、熱交換器９の熱交換性能を向上させるために、複数の切起し片９４が形成されている。切起し辺９４は、隣接する貫通穴９３にはさまれた区画毎に所定数ずつ一組で形成されている。図４（１）の拡大斜視図に示すように、切起し片９４は、フィン表面に開けられた切込み穴９６から片側に突出するように形成されている。各切起し片９４の起立高さは、一定とされている。各切起し片９４は、空気流を横切る向きに長く伸びている。
切起し片９４の長辺の下方切起し片は、矢印ｐで示す通風方向（フィンの短辺方向）と略直交している。切起し片９４は、図４（２）の断面図に示すように、突出部の上方切起し片９４ａと下方切起し片９４ｂが貫通して開口しており、空気は切起し片９４の両面側を横切る。

図２に示すように、浴室暖房機１の熱交換器７と熱交換器９では、隣接する貫通穴９３間に挟まれた区画内に形成されている切起し片９４の数は、一様とされていない。具体的には、（１）熱交換器７のＡ１部、熱交換器７のＡ２部、熱交換器９のＡ３部では、切起し片９４が形成されておらず、（２）熱交換器７のＢ部では二つの切起し片９４が一組で形成されており、（３）熱交換器９のＣ部では５つの切起し片９４が一組で形成されている。すなわち、切起し片９４の数は（１）〜（３）の三段階に区分されている。
本実施例では、切起し片の数によって、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長が変化するため、切起し片の合計長が三段階に区分されていることとなる。
なお、切起し片９４の起立高さは一定とされているため、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長のみによって、その部分の通風抵抗が相違することとなる。

空気温度調整機１にはコンパクト化が要請され、ハウジング３内のスペースが限られている。このため、熱交換器７と熱交換器９は、シロッコファン１７中心部からの距離が一定になるように配置することができない。シロッコファン１７の中心部からの距離が一定でないため、熱交換器７や熱交換器９の通風抵抗が一様であれば、熱交換器７や熱交換器９を通過する空気流の流速は、場所によって相違する。具体的には、（１）熱交換機７のＡ１部、熱交換機７のＡ２部、熱交換機９のＡ３部では流速が低くなり（特に折曲げ部８付近のＡ２部やＡ３部では最低となる）、（２）熱交換機７のＢ部では、（１）のＡ１部、Ａ２部及びＡ３部よりは流速が高くなり、（３）熱交換機９のＣ部では流速が最高となる。

本実施例の空気温度調整機１では、仮に熱交換器７や熱交換器９の通風抵抗が一様であれば、空気流の流速が遅くなる部分（（１）の部分）では、切起し片を形成していない。これにより、熱交換器を通過する空気流の流速が切起し片によってさらに低速化することが防止される。仮に熱交換器７や熱交換器９の通風抵抗が一様であれば、空気流の流速が速くなる部分（（３）の部分）では、密に切起し片が形成されている。これにより、熱交換器を通過する空気流は効果的に低速化される。これらの中間部分（（２）の部分）では、切起し片９４の数を（１）の部分よりは多く、かつ、（３）の部分よりは少なくする。

本実施例の浴室暖房機１では、熱交換器７，９に形成されている切起し片９４の本数（単位面積当たりの切起し片９４の合計長）を三段階に区分することにより、熱交換器７，９を通過する空気流の流速を均一化することができる。これにより、熱交換器全体としての熱交換性能を、期待する程度にまで向上させることが可能となる。
また、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長の相違のみによって、切起し片による通風抵抗を区分している。このため、当該合計長と切起し片の起立高さとの組合せによって通風抵抗を区分するのに比して、切起し片の構造が簡易で形成が容易となり、製造コストの上昇を抑えることができる。

図８及び図９に、比較例を示す。熱交換器以外の部分については、上記実施例と変わるところがないため、同一記号を付して重複説明を省略する。図８の場合は、熱交換器自体の通風抵抗分布が均一なために、吸込口から吹出口に至る通風抵抗は、空気流が通過する熱交換器の場所によって偏ることになる。熱交換器を通過する空気流の流速分布に偏りが生じ、熱交換に利用されない不活発な領域が存在している。熱交換器全体としての熱交換性能が低減してしまう。
図９に示すように、熱交換器４７と４９で、切起し片の数を異ならせる技術がありえるがそれぞれの熱交換器４７，４９では通風抵抗分布が均一なために、吸込口から吹出口に至る通風抵抗は、空気流が通過する熱交換器の場所によって偏ることになる。熱交換器を通過する空気流の流速分布に偏りが生じ、熱交換に利用されない不活発な領域が存在している。熱交換器全体としての熱交換性能が低減してしまう。

図１０に、本実施例の熱交換器と比較例の熱交換器（図９に示された熱交換器）について、熱交換器内を通過する空気流の流速分布を比較した実験結果を示す。ここでは、縦軸に風速［ｍ／ｓ］をとり、横軸の（１）に図２に示す熱交換器内の通過部分（（２）は第２実施例に関するため後述する）をとっている。本実施例の熱交換器の流速分布は黒丸印のグラフｇ２、図９の熱交換器の流速分布は黒四角のグラフｇ１で示されている。なお、白丸印のグラフｇ３は第２実施例の熱交換器の流速分布を示しているため、後に説明する。
本実施例の熱交換器の流速分布ｇ２は、比較例の熱交換器の流速分布ｇ１に比較して、分布が均一化されている。したがって、本実施例の熱交換器の熱交換性能は、従来の熱交換器の熱交換性能よりも高いことがわかる。

（取付け板と内側フィンの変形例）次に、図５を参照して、取付け板と内側フィンの変形例について説明する。
図５は、熱交換器の内側フィンの一方を例示している。取付け板もこのフィンと同様の変形となっているため、このフィンの説明によって取付け板の説明を省略する。
内側フィン１０１には、複数の貫通穴１０３と、複数の切起し片１０４に加えて、複数の切込み１０６が設けられている。
切込み１０６より下側（下流側）の熱媒体管１０５中を流れる冷熱媒体の温度と、切込み１０６より上側（上流側）の熱媒体管１０５中を流れる冷熱媒体の温度は異なっている。空気は下部から上部へ横切るため、例えば、暖房を行っている場合は、空気を下部から上部へ流し、温水を上側の熱媒体管から下側の熱媒体管へ流すことが多い。これは、空気の流れと温水の流れを対抗させた方が空気と温水の平均温度差が大きくなり、熱交換効率を高くすることができるためである。しかしこの場合は、上側の熱媒体管を流れる温水と下側の熱媒体管を流れる温水の温度差も大きくなり、温水同士の熱交換を誘発してしまうため、空気との熱交換が十分に行われないことがある。すなわち、下側の熱媒体管１０５からフィン１０１に伝わる温度と、上側の熱媒体管１０５からフィン１０１に伝わる温度が異なるため、フィン１０１の上側と下側で相互に熱交換が行われてしまい、熱交換器全体としての熱交換性能が低下してしまう。
フィン１０１では、切込み１０６を設けることで、フィン１０１の上側と下側で相互に熱交換することを遮断し、熱交換器全体としての熱交換性能を高く維持することができる。

（切起し片の変形例１）次に、図６を参照して、切起し片の変形例１について説明する。
切起し片９８は、図６（１）の斜視図に示すように、切起し片９８の短辺の中心部分で、フィン表面に開けられた切込み穴９９中を回転するように切起されている。切起し片９８は、図６（２）の断面図に示すように、上部が切込み穴９９に対して突出し、下部が切込み穴９９に対して陥入しており、空気は切起し片９８の突出部表面を横切る。
この切起し片９８によっても十分に伝熱性能を促進できると共に、切起し片９８を切込み穴９９中で回転させるだけでフィン表面から打出す必要がなく、容易に形成することができる。

（切起し片の変形例２）切起し片の変形例２は、各切起し片の起立高さを一定としない。熱交換器を通過する空気の流速との関係で、通風抵抗を高くしたい部分では切起し片の起立高さを高くし、通風抵抗を低くしたい部分では切起し片の起立高さを低くする。切起し片の起立高さとフィンの単位面積当りの切起し片の合計長との組合せによって、切起し片による通風抵抗を、三段階以上に区分する。
このようにすることで、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長だけでは所望の区分数に対応できない場合にも対応することが可能となる。

（第２実施例）次に、本発明を具現化した空気温度調整機の第２実施例について説明をする。
図７は、本実施例の天井埋込み式の空気温度調整機２１を簡略に示す側断面図である。ここでは主に、第１実施例の空気温度調整機１との相違点について説明し、同様な構成については同一符号を付して説明を省略する。なお図７においても通常の天井埋込み式空気温度調整機が有する部品が適宜省略されている。
図７の空気温度調整機２１では、熱交換器２７と熱交換器２９において、隣接する貫通穴間に挟まれた区画内に形成されている切起し片の数が、第１実施例の空気温度調整機１と異なっている。具体的には、（１）熱交換器２７のＤ１部及びＤ２部と、熱交換器２９のＤ３部では、切起し片が形成されておらず、（２）熱交換器２７のＥ１部及びＥ２部では一つの切起し片が形成されており、（３）熱交換器２７のＦ部では二つの切起し片が一組で形成されており、（４）熱交換器２９のＧ部では四つの切起し片が一組で形成されており、（５）熱交換器２９のＨ部では五つの切起し片が一組で形成されている。すなわち、切起し片の数は（１）〜（５）の５段階に区分されている
熱交換器７や熱交換器９の通風抵抗が一様であれば、熱交換器２７や熱交換器２９を通過する空気流の流速は、場所によって相違する。切起し片が形成されていない（１）の部分では流速が最も低く、一つの切起し片が形成されている（２）の部分では（１）の部分よりも流速が高く、二つの切起し片が一組で形成されている（３）の部分では（２）の部分よりも流速が高く、四つの切起し片が一組で形成されている（４）の部分では（３）の部分よりも流速が高く、五つの切起し片が一組で形成されている（５）の部分では流速が最高となる。
本実施例の空気温度調整機では、熱交換器の通風抵抗が一様であるとしたときに、熱交換器を通過する空気流の流速の相違に木目細かく対応して、切起し片の数を変化させ、熱交換器内を通過する空気流の流速をより均一化する。この結果、熱交換性能の向上化が一層促進される。

本実施例の熱交換器の流速分布が、図１０に示されている。横軸の（２）は図７に示されている熱交換器内の通過部分を示し、白丸印のグラフｇ３が本実施例の熱交換器内の流速分布を示している。
本実施例の熱交換器内の流速分布ｇ３は、従来の熱交換器内の流速分布ｇ１や第１実施例の熱交換器内の流速分布ｇ２に比較して、より均一化されている。したがって、本実施例の熱交換器の熱交換性能は、一層向上していることがわかる。

（第３実施例） 図１１は、第３実施例の壁掛け式の浴室暖房装置５１の外観図である。浴室暖房装置５１のハウジング５３の上面には、空気吸込口６１が形成され、ハウジング５３の下面には、空気吹出し口６５が形成されている。

図１１の浴室暖房装置５１のXII−XII断面図が、図１２に示されている。図１２においては本発明に関する部品を中心に示しており、通常の壁掛け式浴室暖房装置が有する部品が適宜省略されている。
浴室暖房装置５１は、ハウジング５３の区画板５５より内部に、熱交換器５７と熱交換器５９とシロッコファン６７を内蔵している（なおこの図では、熱交換器に形成される切起し片を省略している）。
熱交換器５７と熱交換器５９は、ほぼ円柱形のシロッコファン１７の軸方向から観測したときに、シロッコファン１７を取囲む多角形の一部を構成する。熱交換器は、複数の平面部５７，５９に分割されており、折曲げ部５８で折曲げられて略Ｖ字を形成している。熱交換器５７は、長手方向が空気吸込口６１に臨むように、空気吸込口６１の下側に略横置き状に配置されており、右側短辺が区画板５５に接している。熱交換器５９は、長手方向がハウジング３の前面に沿うように、ハウジング３の後側に略縦置き状に配置されている。シロッコファン６７は、略円柱状の外形を持ち、熱交換器５７の下側であり熱交換器５９の後側に配置されており、空気吹出口６５に空気流を吹出す。シロッコファン６７によって空気吸込口６１から吸込まれた空気は、熱交換器５７又は熱交換器５９を通過して熱交換されて加温された後に、シロッコファン６７によって空気吹出口６５から吹出される。

本実施例の熱交換器５７，５９は、第１実施例の熱交換器７，９（図２を参照）と同様の構成とされている。あるいは、第２実施例の熱交換器２７，２９（図７を参照）と同様の構成としてもよい。
この場合、図５のようにフィンに熱遮断用の切込みを入れてもよいし、図６のように切起し片をその短辺の中心部分で切込み穴中を回転するように切起してもよい。あるいは、切起し片の起立高さを異なるように構成してもよい。

本実施例においても、フィンに形成された切起し片による通風抵抗が三段階以上に区分されているため、熱交換器全体としての熱交換性能を高いレベルで発揮させることができ、空気温度調整機としての性能が向上することとなる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

第１実施例の浴室暖房装置の外観図。 第１実施例の浴室暖房装置の断面図。 第１実施例の熱交換器を示す図。 第１実施例の切起し片を示す図。 フィンの変形例を示す図。 切起し片の変形例を示す図。 第２実施例の浴室暖房装置の断面図。 比較例を示す図。 比較例を示す図。 空気流の流速分布を比較した実験結果を示す図。 第３実施例の浴室暖房装置の外観図。 第３実施例の浴室暖房装置の断面図。

符号の説明

１ ：浴室暖房装置、
３ ：ハウジング、
５ ：区画板、
７，９：熱交換器、
１１：空気吸込口、
１３：仕切板、
１５：空気吹出口、
１７：シロッコファン

Claims (2)

1. 吸気口と吹出口を持つハウジングと、ハウジング内に収容されている送風ファンと、送風ファンによってハウジング内を吸気口から吹出口に向けて流れる空気流が横切る位置に配置されている熱交換器を備えており、
   熱交換器は、間隔をおいて並列配置されている複数枚のフィンと、各フィンの複数箇所で各フィンを略直角方向に貫通する熱媒体管を備えており、
   各フィンには、空気流を横切る向きに伸びる複数の切起し片が形成されており、フィンの単位面積当りの切起し片の合計長と切起し片の起立高さとの組合せで決定される切起し片による通風抵抗が、送風ファンから遠いほど低い関係で、熱交換器全体において三段階以上に区分されていることを特徴とする空気温度調整機。
2. 熱交換器は、略円柱状の外形を持つ送風ファンの軸方向から観測したときに、送風ファンを取囲む多角形の一部を構成するように複数の平面部に分割されており、
   フィンの単位面積当りの切起し片の合計長と切起し片の起立高さとの組合せで決定される通風抵抗が、多角形の頂点に近いほど低い関係で、熱交換器全体において三段階以上に区分されていることを特徴とする請求項１の空気温度調整機。

Images