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WO2020065697A1 - 熱交換器、該熱交換器を備えた空気調和機、及び該熱交換器を備えた冷蔵庫 - Google Patents

熱交換器、該熱交換器を備えた空気調和機、及び該熱交換器を備えた冷蔵庫 Download PDF

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Publication number
WO2020065697A1
WO2020065697A1 PCT/JP2018/035278 JP2018035278W WO2020065697A1 WO 2020065697 A1 WO2020065697 A1 WO 2020065697A1 JP 2018035278 W JP2018035278 W JP 2018035278W WO 2020065697 A1 WO2020065697 A1 WO 2020065697A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat exchanger
heat transfer
fins
spiral
transfer tubes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/035278
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
孝彦 河合
琢哉 佐藤
隆 金谷
石橋　晃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2020547614A priority Critical patent/JP7034317B2/ja
Priority to PCT/JP2018/035278 priority patent/WO2020065697A1/ja
Publication of WO2020065697A1 publication Critical patent/WO2020065697A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/34—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending obliquely
    • F28F1/36—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending obliquely the means being helically wound fins or wire spirals

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger having heat transfer tubes and fins having a spiral structure, an air conditioner having the heat exchanger, and a refrigerator having the heat exchanger.
  • a heat exchanger is provided with a plurality of sheet-plate-like fins arranged at intervals and a plurality of fins intersecting the fins, through which a fluid flows. And a heat transfer tube.
  • the heat exchanger transfers heat from the heat transfer tubes to the fins, and transfers heat to the air flowing between the fins.
  • the size and shape may be limited depending on the storage area.
  • the heat exchanger of Patent Literature 1 when the shape of the fin is reduced according to the storage area, the amount of heat transfer decreases.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and can be formed in a size and shape suitable for a storage area of an air conditioner or a refrigerator, and furthermore, fins are densely arranged. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger capable of increasing the heat transfer amount, an air conditioner including the heat exchanger, and a refrigerator including the heat exchanger.
  • the heat exchanger according to the present invention includes a plurality of heat transfer tubes through which refrigerant flows in the tubes, and fins having a spiral structure provided between the adjacent heat transfer tubes, and the fins have different spiral diameters.
  • the spiral member has a plurality of spiral members in which the wire is formed in a spiral shape, and the spiral member having the small diameter is sequentially inserted into the spiral hole of the spiral member having the large diameter.
  • the heat exchanger according to the present invention includes a plurality of heat transfer tubes through which a refrigerant flows in the tubes, and a plurality of fins having a spiral structure provided between the adjacent heat transfer tubes, wherein the fins are wire rods. Are formed in a spiral shape, and are provided in parallel between the adjacent heat transfer tubes.
  • the heat exchanger according to the present invention has a configuration including a plurality of heat transfer tubes through which the refrigerant flows in the tubes and a fin having a spiral structure provided between adjacent heat transfer tubes, the shape of the fin is appropriately changed. By forming it, the size and shape can be adjusted to the storage area of an air conditioner or a refrigerator. Moreover, in the heat exchanger, the fins composed of a plurality of spiral members are densely arranged between the heat transfer tubes, so that the area for heat exchange with the air can be increased, and the heat transfer amount can be increased. be able to.
  • the heat exchanger according to the present invention is configured to include a plurality of heat transfer tubes through which the refrigerant flows in the tubes and a plurality of fins having a spiral structure provided in parallel between adjacent heat transfer tubes, By appropriately changing the shape of the fin, the size and shape can be adjusted to the storage area of an air conditioner or a refrigerator. Moreover, in the heat exchanger, since a plurality of fins formed by spirally forming a wire are densely arranged between the heat transfer tubes, an area for heat exchange with the air can be increased, and heat transfer can be achieved. The amount can be increased.
  • FIG. 2 is a front view schematically showing a main part of the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a main part of the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a main part of the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention from a different viewpoint from FIG. 3.
  • FIG. 5 is a front view schematically showing a main part of a first modification of the heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line BB shown in FIG. 5.
  • FIG. 6 is a front view schematically showing a main part of a second modification of the heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line CC shown in FIG. 7.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically illustrating a main part of a heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating a main part of a heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing a main part of a heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing fins of a heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a main part of Modification Example 1 of the heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a main part of a second modification of the heat exchanger according to the third embodiment of the present invention.
  • It is an internal lineblock diagram showing the indoor unit of the air conditioner provided with the heat exchanger concerning the present invention.
  • FIG. 16 is an enlarged sectional view schematically showing a main part of the heat exchanger shown in FIG. 15.
  • FIG. 17 is a perspective view illustrating an example of a fin of the heat exchanger illustrated in FIG. 16. It is an internal lineblock diagram showing the outdoor unit of the air conditioner provided with the heat exchanger concerning the present invention.
  • FIG. 1 is an internal configuration diagram showing a refrigerator provided with a heat exchanger according to the present invention.
  • FIG. 20 is a front view schematically showing a main part of the heat exchanger shown in FIG. 19.
  • FIG. 21 is a sectional view taken along line DD shown in FIG. 20.
  • FIG. 1 is a front view schematically showing a main part of a heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a main part of the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a main part of the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention from a different viewpoint from FIG.
  • the outline arrow shown in FIG. 2 shows the flow direction (airway direction) of the air supplied from the blower to the heat exchanger 100 when the heat exchanger 100 is used in, for example, an air conditioner or a refrigerator. ing.
  • the heat exchanger 100 includes a plurality of heat transfer tubes 1 through which refrigerant flows, and a fin having a spiral structure provided between adjacent heat transfer tubes 1. And 2.
  • the heat transfer tube 1 uses a flat tube having a flat cross section. Although not shown in the drawings, the flat tube is formed with one or more refrigerant flow paths extending in the tube axis direction. As shown in FIGS. 1 and 2, the heat transfer tube 1 has a shape that extends long in a lateral direction (X direction) substantially orthogonal to the flow of air supplied from the blower to the heat exchanger 100. Further, the heat transfer tubes 1 are arranged substantially in parallel at predetermined intervals in the vertical direction (Y direction). Although illustration is omitted, the heat transfer tubes 1 are provided continuously in the vertical direction (Y direction).
  • the ends of the heat transfer tubes 1 adjacent in the vertical direction (Y direction) are connected and connected by a connecting member such as a U vent tube or a header.
  • a connecting member such as a U vent tube or a header.
  • the heat transfer tube 1 is not limited to a flat tube, and may be, for example, a circular tube.
  • the intervals between the plurality of heat transfer tubes 1 may not be equal.
  • the fin 2 has three spiral members 20, 21 and 22 in which wires such as aluminum are spirally formed so that the spiral diameters differ in size.
  • a medium-diameter spiral member 21 and a small-diameter spiral member 22 are sequentially inserted into a spiral hole of the member 20.
  • the spiral member 21 having the next largest spiral diameter is inserted into the spiral hole of the spiral member 20 having the largest spiral diameter, and the spiral members 20 and 21 are joined by, for example, a brazing material.
  • the spiral member 22 having the smallest spiral diameter is inserted into the spiral hole of the spiral member 21, and the spiral members 21 and 22 are joined with, for example, a brazing material.
  • the outer surface of the helical member 20 having the largest helical diameter of the fin 2 is joined to the heat transfer tube 1 via, for example, a brazing material.
  • the spiral members 20, 21, and 22 have a substantially rectangular cross section.
  • a gap S1 is provided between the large diameter spiral member 20 and the medium diameter spiral member 21 in the air path direction.
  • a gap S2 is also provided between the spiral member 21 having a small diameter and the spiral member 22 having a small diameter in the direction of the air passage.
  • the fin 2 is not limited to the illustrated rectangular shape, and may be, for example, a polygonal shape such as a circular shape, an elliptical shape, a square shape, a rectangular shape, a trapezoidal shape, or a pentagonal shape in plan view.
  • the heat transfer tubes 1 can be arranged substantially in parallel, and the heat transfer tubes 1 can also be arranged to be inclined at a predetermined angle.
  • heat exchanger 100 configured as described above, heat is transferred from the heat transfer tubes 1 through which the refrigerant flows to the fins 2, and heat is transferred from the fins 2 to air flowing between the adjacent heat transfer tubes 1.
  • the heat exchanger 100 can increase the area of heat exchange with air by combining a plurality of spiral members 20, 21 and 22 having different spiral diameters. Further, by providing the gaps S1 and S2 between the spiral members 20, the amount of air passing therethrough can be increased, so that heat transfer is promoted.
  • the heat exchanger 100 may be formed by appropriately changing the size and shape of the fin 2 having a spiral structure and providing the fin 2 between the adjacent heat transfer tubes 1.
  • the degree of freedom is increased, and the size can be reduced in accordance with the storage area of, for example, an air conditioner or a refrigerator.
  • the heat exchanger 100 can be arranged densely between the heat transfer tubes by combining the plurality of spiral members 20, 21 and 22 having different spiral diameters, so that the area for heat exchange with the air is increased. And the amount of heat transfer can be increased.
  • the fin 2 has a gap S1 between the large-diameter spiral member 20 and the medium-diameter spiral member 21 in the direction of the air passage.
  • a gap S2 is provided between the medium-diameter spiral member 21 and the small-diameter spiral member 21 in the air path direction.
  • the fins 2 each having a helical wire may be disposed between the heat transfer tubes 1, an expensive mold for forming sheet-like fins as in the related art is not required. It can be manufactured inexpensively and efficiently. Further, in the heat exchanger 100, since the fins 2 have a helical structure, the fins 2 can absorb an interval difference due to the influence of undulations or the like generated between the adjacent heat transfer tubes 1, and the fins 2 and the heat transfer tubes 1 Can be improved.
  • FIG. 5 is a front view schematically showing a main part of Modification Example 1 of the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line BB shown in FIG.
  • the heat exchanger 100A shown in FIGS. 5 and 6 has a configuration in which a plurality of fins 2 having a spiral structure are provided between adjacent upper and lower heat transfer tubes 1.
  • the plurality of fins 2 are configured by combining a plurality of configurations having the same or different sizes and shapes. For example, two fins 2 having the same size and shape are arranged in two rows in the vertical direction (Y direction) and the air path direction (Z direction) between the heat transfer tubes 1 located in the upper stage. On the other hand, between the heat transfer tubes 1 located in the lower stage, fins 2 having the same or different size and shape are arranged in two rows in the vertical direction (Y direction) and three rows in the air path direction (Z direction). ing.
  • the size, shape, and number of the illustrated fins 2 are merely examples, and may be appropriately changed depending on, for example, the storage area of the housing or the position where the wind is hit.
  • the heat exchanger 100A can increase the heat transfer area by disposing the plurality of fins 2 between the heat transfer tubes 1, the heat transfer can be improved. Further, the heat exchanger 100A can reduce the manufacturing cost by patterning and producing a combination that improves heat transfer.
  • FIG. 7 is a front view schematically showing a main part of a second modification of the heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the line CC shown in FIG.
  • the heat exchanger 100B shown in FIGS. 7 and 8 has a configuration in which two fins 2 having a spiral structure are provided between adjacent heat transfer tubes 1.
  • the two fins 2 have the same size and shape.
  • the fin 2 has three spiral members 20, 21, and 22 in which a wire is spirally formed so that the spiral diameters are different in size.
  • the fin 2 has a configuration in which a medium-diameter spiral member 21 and a small-diameter spiral member 22 are sequentially inserted into a spiral hole of a large-diameter spiral member 20.
  • the spiral members 20, 21, and 22 are respectively joined to the heat transfer tubes 1 via, for example, a brazing material.
  • a helical member 20 having the largest helical diameter is joined to the vertically arranged fins 2 via, for example, a brazing material.
  • the spiral members 20, 21 and 22 are joined to the heat transfer tube 1, and heat is directly transferred from the heat transfer tube 1 to the spiral members 20, 21 and 22, so that heat transfer can be enhanced. it can. Further, since the heat exchanger 100B joins the spiral members 20, 21, and 22 to the heat transfer tube 1, there is no need to join the spiral members 20, 21, and 22 to each other. A small amount is required, and manufacturing costs can be reduced.
  • the sizes, shapes, combinations, and the like of the fins 2 shown in FIGS. 5 to 8 are merely examples, and other configurations may be used.
  • one or more rows of the fins 2 may be provided in the vertical direction (Y direction) and one or more rows in the air path direction (Z direction). That is, in the heat exchangers 100A and 100B, the distance between the adjacent heat transfer tubes 1 can be easily designed according to the air path portion.
  • FIG. 9 is a sectional view schematically showing a main part of a heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the same components as those of the heat exchanger 100 described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the heat exchanger 101 according to Embodiment 2 has a configuration in which a heat transfer tube 1 made of a flat tube is surrounded by a plurality of fins 2 as shown in FIG.
  • one heat transfer tube 1 is surrounded by four fins 2.
  • the configuration of the fin 2 is the same as in the first embodiment.
  • Each fin 2 is joined to the heat transfer tube 1 or the adjacent fin 2 with a brazing material or the like.
  • fins 2 are arranged so as to surround heat transfer tube 1, and heat can be transferred to fins 2 from various directions around heat transfer tube 1.
  • the area of the fins 2 in contact with the fins can be greatly increased, and the heat transfer can be improved.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating a main part of a heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing a main part of a heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view showing fins of the heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the heat exchanger 102 shown in FIGS. 10 and 11 has a configuration including a plurality of heat transfer tubes 1 through which a refrigerant flows, and fins 2 having a spiral structure provided between adjacent heat transfer tubes 1. is there.
  • the illustrated heat transfer tube 1 is a circular tube, but may be, for example, a flat tube or the like.
  • the ends of the heat transfer tubes 1 are connected and connected by a connecting member such as a U vent tube or a header.
  • the fins 2 are formed of a single spiral member formed by spirally forming a wire, and are provided in parallel between the adjacent heat transfer tubes 1.
  • the fins 2 are arranged so as to surround the heat transfer tube 1.
  • the heat transfer tube 1 is surrounded by six fins 2.
  • the fins 2 have a triangular shape in a plan view, and each top is joined to the heat transfer tube 1 via, for example, a brazing material.
  • the fin 2 is not limited to the illustrated triangular shape, and may be, for example, a polygonal shape such as a circular shape, an elliptical shape, a square shape, a rectangular shape, a trapezoidal shape, or a pentagonal shape in plan view.
  • the fin 2 shown in FIGS. 10 and 11 shows a form constituted by a single spiral member, but the fin 2 comprises a plurality of spiral members 20, 21 and 22 described in the first and second embodiments. 2 may be used.
  • the fins 2 do not need to surround the periphery of the heat transfer tube 1, and a plurality of fins 2 may be provided in parallel with the adjacent heat transfer tube 1.
  • the heat exchanger 102 has a configuration including a plurality of heat transfer tubes 1 through which refrigerant flows, and fins 2 having a spiral structure provided between adjacent heat transfer tubes 1.
  • the fins 2 are formed by spirally forming a wire, and are provided in parallel between adjacent heat transfer tubes 1. Therefore, by appropriately changing the shape of the fin 2 having the spiral structure, the heat exchanger 102 can be formed in a size and shape suitable for a storage area such as an air conditioner or a refrigerator.
  • the heat exchanger 102 since the heat exchanger 102 has the plurality of fins 2 formed by spirally forming the wire rods densely arranged between the heat transfer tubes, the area for heat exchange with the air can be increased. The amount of heat transfer can be increased.
  • the heat exchanger 102 is arranged so that the fins 2 surround the periphery of the heat transfer tube 1 and can transfer heat to the fins 2 from various surfaces around the heat transfer tube 1. It can be significantly increased and heat transfer can be improved. Furthermore, since the heat exchanger 102 can arrange a large number of heat transfer tubes 1 and the fins 2 densely, the heat exchanger 102 can be efficiently stored according to the storage area.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a main part of Modification Example 1 of the heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the heat exchanger 102A shown in FIG. 13 includes a heat transfer tube 1 formed of a flat tube and a plurality of fins 2 arranged so as to surround the heat transfer tube 1.
  • the fin 2 is composed of a triangular fin 2A and a horizontally long fin 2B in plan view, and is joined to the heat transfer tube 1 or the adjacent fin 2 via a brazing material, for example.
  • the horizontally long fins 2B are provided to connect the fins 2A arranged on the periphery of the heat exchanger 102A.
  • the horizontally long fins 2B connect the triangular fins 2A so that the dew W flows down the fins 2A on the way, and the dew W drips from an intermediate portion where the fins 2A are interrupted. Has been prevented.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a main part of Modification 2 of the heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the heat exchanger 102B shown in FIG. 14 includes a heat transfer tube 1 made of a flat tube and a plurality of fins 2 arranged so as to surround the heat transfer tube 1.
  • the fin 2 is formed in a triangular shape when viewed in plan, and is joined to the heat transfer tube 1 or the adjacent fin 2 via, for example, a brazing material.
  • the fins 2 are arranged continuously on the periphery of the heat exchanger 102B so that the fins 2 are not interrupted at the intermediate portion. In other words, in the heat exchanger 102B, the fins 2 are provided along the periphery so that the dew W flows downward along the fins 2, thereby preventing the dew W from dripping from the intermediate portion where the fins 2 are interrupted. .
  • FIG. 15 is an internal configuration diagram showing an indoor unit of an air conditioner including the heat exchanger according to the present invention.
  • FIG. 16 is an enlarged sectional view schematically showing a main part of the heat exchanger shown in FIG.
  • FIG. 17 is a perspective view showing an example of the fins of the heat exchanger shown in FIG.
  • FIG. 18 is an internal configuration diagram showing an outdoor unit of an air conditioner including the heat exchanger according to the present invention.
  • the air conditioner includes an indoor unit 200 installed indoors and an outdoor unit 300 installed outdoors.
  • a compressor 303, a four-way valve (not shown), an outdoor heat exchanger 302, an expansion valve (not shown) as a pressure reducing device, and an indoor heat exchanger 202 are sequentially connected by refrigerant piping. And has a refrigerant circuit for circulating the refrigerant.
  • the indoor unit 200 of the air conditioner will be described with reference to FIGS.
  • the indoor unit 200 is provided with an indoor heat exchanger 202 and a circular blower 203 inside a housing 201 forming an outer shell.
  • the housing 201 includes, for example, a rear case 201a and a front case 201b attached to the rear case 201a.
  • the front case 201b is provided with a suction port serving as an inlet for room air. Further, an outlet is provided at a lower portion of the front case 201b.
  • the indoor heat exchanger 202 is composed of fins 2 having different upper and lower portions 202a and 202b as shown in FIG.
  • the upper portion 202a of the indoor heat exchanger 202 includes a heat transfer tube 1 formed of a flat tube and a fin 2 formed of a spiral structure provided between adjacent heat transfer tubes 1.
  • the fins 2 on the upper part 202a of the indoor heat exchanger 202 are formed by spirally forming a wire, and are provided in parallel between the adjacent heat transfer tubes 1.
  • the fin 2 has a quadrangular shape in plan view, and is joined to the heat transfer tube 1 via a brazing material.
  • the lower part 202b of the indoor heat exchanger 202 has the configuration shown in FIG.
  • the indoor heat exchanger 202 is arranged so as to surround the blower 203 that generates an air flow.
  • the indoor heat exchanger 202 functions as an evaporator to cool air during a cooling operation, and functions as a condenser to heat air during a heating operation.
  • the indoor heat exchanger 202 is mounted on the rear case 201a, and is provided on an upstream side of the blower 203 in an air passage from an inlet to an outlet.
  • the blower 203 sucks indoor air from the suction port and blows out conditioned air from the outlet.
  • the blower 203 is mounted on the rear case 201 a, and is provided on an air passage from the inlet to the outlet, downstream of the indoor heat exchanger 202.
  • the blower 203 may be constituted by, for example, a cross flow fan.
  • the size, shape, and arrangement of the fins 2 can be freely changed, so that the heat transfer tubes 1 radially correspond to the airflow of the blower 203.
  • the air resistance can be reduced and heat transfer can be performed efficiently.
  • the indoor unit 200 can be determined according to the area in which the shape of the indoor heat exchanger 202 is housed, the angle and the interval of the heat transfer tubes 1 can be designed to be in an optimal state.
  • indoor heat exchanger 202 provided in the indoor unit 200 is not limited to the illustrated form, but may be any of the other forms described in the first to third embodiments.
  • FIG. 18 is an internal configuration diagram showing an outdoor unit of an air conditioner including the heat exchanger according to the present invention.
  • the outdoor unit 300 includes an outdoor heat exchanger 302 including the heat exchanger described in the first to third embodiments, a compressor 303, and a housing 301 forming an outer shell. And a blower 304.
  • the housing 301 is composed of a front panel 301a, a right side panel 301b, a bottom plate 301c, and a top plate (not shown).
  • the front panel 301a is provided with a fan grille 301d so as to cover a circular outlet formed on the front surface.
  • the outdoor heat exchanger 302 is formed in a substantially L-shape along the edge on the left side from the edge on the back side of the housing 301.
  • the outdoor heat exchanger 302 functions as a condenser during the cooling operation, and performs heat exchange between the refrigerant discharged from the compressor 303 and air.
  • the outdoor heat exchanger 302 functions as an evaporator during the heating operation, and performs heat exchange between the refrigerant flowing out of the expansion valve and the air.
  • the compressor 303 sucks and compresses the refrigerant and discharges it at high temperature and high pressure.
  • the compressor 303 is, for example, an inverter compressor whose capacity can be controlled.
  • the expansion valve is a valve that reduces the pressure of the refrigerant passing through the evaporator, and is, for example, an electronic expansion valve whose opening degree can be adjusted.
  • the outdoor unit 300 has a configuration in which, when the blower 304 operates, the air that has passed through the outdoor heat exchanger 302 is introduced into the inside, passes through the blower 304, and is discharged to the front of the outdoor unit 300.
  • the heat transfer tubes 1 and the fins 2 can be freely combined and firmly joined so as to fit in the storage area of the housing 301. 2 does not peel off. Moreover, since the outdoor heat exchanger 302 can change the interval between the heat transfer tubes 1 and optimally arrange the heat transfer area of the fins 2 depending on the position where the wind hits, the optimal outdoor heat exchanger according to the installation location can be obtained. Machine 300 can be realized.
  • FIG. 19 is an internal configuration diagram showing a refrigerator provided with the heat exchanger according to the present invention.
  • FIG. 20 is a front view schematically showing a main part of the heat exchanger shown in FIG.
  • FIG. 21 is a sectional view taken along line DD shown in FIG.
  • the refrigerator 400 has a heat-insulating box 401 having an open front surface and a storage space formed therein.
  • the storage space formed inside the heat-insulating box 401 is partitioned into a plurality of storage chambers 401b in which objects to be cooled such as food are stored by a plurality of partition members 401a.
  • a compressor 402, a heat exchanger 403, and a blower (not shown) are provided on the back side of the storage room 401b as a cooling device for supplying cool air into each storage room 401b.
  • the compressor 402 and the heat exchanger 403 constitute a refrigeration cycle together with a condenser (not shown) and an expansion device (not shown), and generate cold air supplied to each storage room.
  • the cool air generated by the compressor 402 and the heat exchanger 403 is blown into an air path by a blower, and is supplied to each storage chamber 401b as indicated by a dotted arrow.
  • the heat exchanger 403 shown in FIGS. 20 and 21 has the same configuration as the heat exchanger 100 shown in FIGS. That is, the heat exchanger 403 includes a plurality of heat transfer tubes 1 through which the refrigerant flows, and the fins 2 having a spiral structure provided between the adjacent heat transfer tubes 1.
  • the heat transfer tube 1 uses a flat tube having a flat cross section. The ends of the adjacent heat transfer tubes 1 are connected by a connecting member 3 such as a U vent.
  • the fin 2 has three spiral members 20, 21, and 22 in which wire members are spirally formed so that the spiral diameters are different in size.
  • the medium-diameter spiral member 21 is provided in a spiral hole of the large-diameter spiral member 20. And the spiral member 22 having a small diameter are sequentially inserted.
  • the joint between the heat transfer tube and the fin may be separated at the bent portion, and the heat transfer amount may be reduced.
  • the heat transfer tubes 1 and the fins 2 can be freely combined and firmly joined so as to fit in the storage area of the heat insulating box 401, so that the heat transfer tubes 1 and the fins 2 does not peel off.
  • the heat exchanger 403 can change the distance between the heat transfer tubes 1 and optimally arrange the heat transfer area of the fins 2 depending on the position where the wind hits.
  • the optimal refrigerator 400 according to the installation location can be provided. Can be realized. Further, in the refrigerator 400, since the dew W flows downward by using the heat exchangers 102A and 102B shown in FIGS.
  • heat exchanger 403 is not limited to the illustrated configuration, and may have another configuration described in the first to third embodiments.
  • the present invention has been described based on the embodiment, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment.
  • the indoor unit 200, the outdoor unit 300, and the refrigerator 400 are not limited to the contents described above, and may include other components.
  • the present invention includes a range of design changes and application variations usually performed by those skilled in the art without departing from the technical idea thereof.

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Abstract

熱交換器は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、隣接する伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備えている。フィンは、螺旋径が大小異なるように線材を螺旋状に形成した複数の螺旋部材を有し、大径の螺旋部材の螺旋孔内に小径の螺旋部材が順次挿入されて構成されている。

Description

熱交換器、該熱交換器を備えた空気調和機、及び該熱交換器を備えた冷蔵庫
　本発明は、伝熱管と螺旋構造から成るフィンとを有する熱交換器、該熱交換器を備えた空気調和機、及び該熱交換器を備えた冷蔵庫に関するものである。
　従来、熱交換器は、例えば特許文献１に開示されているように、間隔を設けて複数枚配置されたシート板状のフィンと、フィンに交差させて設けられ、内部に流体が流動する多数の伝熱管と、を有する構成が知られている。この熱交換器は、伝熱管からフィンに熱伝達され、フィンからフィンの間を流動する空気へ熱伝達される。
特開２００６－２５０３６６号公報
　熱交換器は、例えば空気調和機又は冷蔵庫等に使用する場合、収納領域によって大きさ及び形状が制限される場合がある。特許文献１の熱交換器では、収納領域に合わせてフィンの形状を小さくすると熱伝達量が低下する。また、伝熱面積を増加させるために、管径が数ミリ程度の細長い伝熱管を密集させて設けることも考えられるが、細長い伝熱管をフィンに挿入することは容易ではなく熱交換器の製造が困難となる。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、空気調和機又は冷蔵庫等の収納領域に合わせた大きさ及び形状にすることができ、しかも、フィンを密集させて配置でき、熱伝達量を高めることができる熱交換器、該熱交換器を備えた空気調和機、及び該熱交換器を備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。
　本発明に係る熱交換器は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、隣接する前記伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備え、前記フィンは、螺旋径が大小異なるように線材を螺旋状に形成した複数の螺旋部材を有し、大径の螺旋部材の螺旋孔内に小径の螺旋部材が順次挿入されて構成されているものである。
　また、本発明に係る熱交換器は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、隣接する前記伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成る複数のフィンと、を備え、前記フィンは、線材を螺旋状に形成して成り、隣接する前記伝熱管の間に複数並列させて設けられているものである。
　本発明に係る熱交換器は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、隣接する伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備えた構成なので、フィンの形状を適宜変更して形成することで、空気調和機又は冷蔵庫等の収納領域に合わせた大きさ及び形状にすることができる。しかも、熱交換器は、複数の螺旋部材で構成されたフィンを、伝熱管の間に密集させて配置しているので、空気と熱交する面積を増加させることができ、熱伝達量を高めることができる。
　また、本発明に係る熱交換器は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、隣接する伝熱管の間に並列させて設けられた螺旋構造から成る複数のフィンと、を備えた構成なので、フィンの形状を適宜変更して形成することで、空気調和機又は冷蔵庫等の収納領域に合わせた大きさ及び形状にすることができる。しかも、熱交換器は、線材を螺旋状に形成して成る複数のフィンを、伝熱管の間に密集させて配置しているので、空気と熱交する面積を増加させることができ、熱伝達量を高めることができる。
本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部を概略的に示した正面図である。 図１に示したＡ－Ａ線矢視断面図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部を概略的に示した斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部を図３とは異なる視点から示した斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例１であって要部を概略的に示した正面図である。 図５に示したＢ－Ｂ線矢視断面図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例２であって要部を概略的に示した正面図である。 図７に示したＣ－Ｃ線矢視断面図である。 本発明の実施の形態２に係る熱交換器の要部を概略的に示した断面図である。 本発明の実施の形態３に係る熱交換器であって要部を概略的に示した断面図である。 本発明の実施の形態３に係る熱交換器であって要部を概略的に示した斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る熱交換器のフィンを示した斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る熱交換器の変形例１であって要部を概略的に示した断面図である。 本発明の実施の形態３に係る熱交換器の変形例２であって要部を概略的に示した断面図である。 本発明に係る熱交換器を備えた空気調和機の室内機を示した内部構成図である。 図１５に示した熱交換器の要部を概略的に示した拡大断面図である。 図１６に示した熱交換器のフィンの一例を示した斜視図である。 本発明に係る熱交換器を備えた空気調和機の室外機を示した内部構成図である。 本発明に係る熱交換器を備えた冷蔵庫を示した内部構成図である。 図１９に示した熱交換器の要部を概略的に示した正面図である。 図２０に示したＤ－Ｄ線矢視断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。
　実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部を概略的に示した正面図である。図２は、図１に示したＡ－Ａ線矢視断面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部を概略的に示した斜視図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の要部を図３とは異なる視点から示した斜視図である。なお、図２に示す白抜き矢印は、熱交換器１００を例えば空気調和機又は冷蔵庫等に用いた場合に、送風機から熱交換器１００へ供給される空気の流れ方向（風路方向）を示している。以下、各図においても同様である。図１及び図２に示すように、実施の形態１に係る熱交換器１００は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管１と、隣接する伝熱管１の間に設けられた螺旋構造から成るフィン２と、を備えている。
　実施の形態１における伝熱管１は、断面が扁平形状である扁平管を用いている。なお、図示することは省略したが、扁平管には、管軸方向に延びる冷媒の流路が１つ又は複数形成されている。図１及び図２に示すように、伝熱管１は、送風機から熱交換器１００へ供給される空気の流れと略直交する横方向（Ｘ方向）において長く延びる形状である。また、伝熱管１は、上下方向（Ｙ方向）に所定の間隔を設けて略平行に配置されている。なお、図示することは省略したが、伝熱管１は、上下方向（Ｙ方向）に連続して設けられている。また、上下方向（Ｙ方向）に隣接する伝熱管１の端部は、Ｕベント管又はヘッダ等の連結部材で接続されて連結されている。なお、伝熱管１は、扁平管に限定されず、例えば円管等でもよい。また、複数の伝熱管１の間隔は、等間隔でなくてもよい。
　図２～図４に示すように、フィン２は、螺旋径が大小異なるようにアルミニウム等の線材を螺旋状に形成した３つの螺旋部材２０、２１及び２２を有しており、大径の螺旋部材２０の螺旋孔内に中径の螺旋部材２１と、小径の螺旋部材２２とが順次挿入された構成である。具体的には、最も大きい螺旋径から成る螺旋部材２０の螺旋孔内に、次に大きな螺旋径から成る螺旋部材２１が挿入されて、螺旋部材２０及び２１が例えばロウ材で接合されている。そして、螺旋部材２１の螺旋孔内に最も小さい螺旋径から成る螺旋部材２２が挿入されて、螺旋部材２１及び２２が例えばロウ材で接合されている。フィン２は、最も大きな螺旋径から成る螺旋部材２０の外面が、伝熱管１に例えばロウ材を介して接合されている。
　螺旋部材２０、２１及び２２は、図２及び図３に示すように、断面形状が略長方形状である。風路方向における大径の螺旋部材２０と中径の螺旋部材２１との間には、隙間Ｓ１が設けられている。また、風路方向における中径の螺旋部材２１と小径の螺旋部材２２との間にも、隙間Ｓ２が設けられている。なお、フィン２は、図示した長方形状に限定されず、例えば平面的に見て、円形状、楕円形状、正方形状、長方形状、台形状、又は五角形等の多角形状でもよい。熱交換器１００は、フィン２の大きさ及び形状を適宜変更して設けることで、伝熱管１を略平行に配置できる他に、伝熱管１を所定の角度に傾けて配置することもできる。
　上記のように構成された熱交換器１００は、冷媒が流れる伝熱管１からフィン２に熱伝達され、フィン２から隣接する伝熱管１の間を流れる空気へ熱伝達される。熱交換器１００は、螺旋径が大小異なる複数の螺旋部材２０、２１及び２２を組み合わせることによって、空気と熱交する面積を増加させることができる。また、螺旋部材２０の間に隙間Ｓ１及びＳ２を設けることによって、通過する空気の量を増加させることができるので、熱伝達が促進される。
　実施の形態１に係る熱交換器１００は、螺旋構造から成るフィン２の大きさ及び形状を適宜変更して形成し、該フィン２を隣接する伝熱管１の間に設ければよいので、設計の自由度が高まり、例えば空気調和機又は冷蔵庫等の収納領域に合わせて小型化することができる。しかも、熱交換器１００は、螺旋径が大小異なる複数の螺旋部材２０、２１及び２２を組み合わせることによって、伝熱管の間に密集させて配置することができるので、空気と熱交する面積を増加させることができ、熱伝達量を高めることができる。
　フィン２は、風路方向における大径の螺旋部材２０と中径の螺旋部材２１との間に、隙間Ｓ１が設けられている。また、フィン２は、風路方向における中径の螺旋部材２１と小径の螺旋部材２１との間に、隙間Ｓ２が設けられている。このように、熱交換器１００は、螺旋部材２０、２１及び２２の間に隙間Ｓ１及びＳ２を設けることによって、通過する空気の量を増加させることができるので、熱伝達が促進される。
　また、熱交換器１００は、線材を螺旋状にしたフィン２を伝熱管１の間に配置すればよいので、従来のようなシート板状のフィンを成形するための高価な金型が不要となり、安価に且つ効率良く製造することができる。更に、熱交換器１００では、フィン２が螺旋構造なので、隣接する伝熱管１の間に生じたうねり等の影響による間隔差を当該フィン２で吸収することができ、フィン２と伝熱管１との密着度を高めることができる。
　次に、図５及び図６に基づいて、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例１を説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例１であって要部を概略的に示した正面図である。図６は、図５に示したＢ－Ｂ線矢視断面図である。
　図５及び図６に示した熱交換器１００Ａは、隣接する上下の伝熱管１の間に、螺旋構造から成る複数のフィン２が設けられた構成である。複数のフィン２は、大きさ及び形状が同一の又は異なる構成を、複数組み合わせた構成である。例えば上段に位置する伝熱管１の間には、大きさ及び形状が同一のフィン２が、上下方向（Ｙ方向）及び風路方向（Ｚ方向）に２列ずつ配置されている。一方、下段に位置する伝熱管１の間には、大きさ及び形状が同一の又は異なるフィン２が、上下方向（Ｙ方向）に２列、風路方向（Ｚ方向）に３列ずつ配置されている。なお、図示したフィン２の大きさ、形状及び個数は、一例であって、例えば筐体の収納領域又は風の当たる位置によって適宜変更して構成するものとする。
　熱交換器１００Ａは、伝熱管１の間に複数のフィン２を配置することで伝熱面積を増加させることができるので、熱伝達を向上させることができる。また、熱交換器１００Ａは、熱伝達が向上する組み合わせをパターン化して生産することで、製造コストを削減することができる。
　次に、図７及び図８に基づいて、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例２を説明する。図７は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の変形例２であって要部を概略的に示した正面図である。図８は、図７に示したＣ－Ｃ線矢視断面図である。
　図７及び図８に示した熱交換器１００Ｂは、隣接する伝熱管１の間に、螺旋構造から成る２つのフィン２が設けられた構成である。２つのフィン２は、同一の大きさ及び形状で構成されている。フィン２は、螺旋径が大小異なるように線材を螺旋状に形成した３つの螺旋部材２０、２１及び２２を有している。フィン２は、大径の螺旋部材２０の螺旋孔内に中径の螺旋部材２１と、小径の螺旋部材２２が順次挿入された構成である。熱交換器１００Ｂでは、各螺旋部材２０、２１及び２２が、伝熱管１に例えばロウ材を介してそれぞれ接合されている。上下に配置したフィン２同士は、最も大きな螺旋径から成る螺旋部材２０が例えばロウ材を介して接合されている。
　熱交換器１００Ｂでは、各螺旋部材２０、２１及び２２が伝熱管１に接合されており、伝熱管１から各螺旋部材２０、２１及び２２へ直接熱伝達されるので、熱伝達を高めることができる。また、熱交換器１００Ｂは、各螺旋部材２０、２１及び２２を伝熱管１に接合することで、螺旋部材２０、２１及び２２同士を接合する必要がないので、ロウ材等の接合部材の使用量が少なくて済み、製造コストを削減することができる。
　なお、図５～図８に示したフィン２の大きさ、形状及び組み合わせ等は、一例であって他の構成でもよい。例えば、フィン２を上下方向（Ｙ方向）に１列以上、且つ風路方向（Ｚ方向）に１列以上を設ければよい。つまり、熱交換器１００Ａ及び１００Ｂは、隣接する伝熱管１の距離を風路部位に応じて容易に設計することができる。
　実施の形態２．
　次に、図９に基づいて、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１０１を説明する。図９は、本発明の実施の形態２に係る熱交換器の要部を概略的に示した断面図である。なお、実施の形態１で説明した熱交換器１００と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。
　実施の形態２に係る熱交換器１０１は、図９に示すように、扁平管から成る伝熱管１の周囲が複数のフィン２によって囲まれた構成である。図示例の場合では、１つの伝熱管１の周囲を４つのフィン２で囲んでいる。フィン２の構成は、実施の形態１と同じである。各フィン２は、伝熱管１又は隣接するフィン２にロウ材等で接合されている。実施の形態２に係る熱交換器１０１では、フィン２が伝熱管１の周囲を囲むように配置されており、伝熱管１の周囲の各方面からフィン２に熱伝達することができるので、空気と接するフィン２の面積を大幅に増やすことができ、熱伝達を向上させることができる。
　実施の形態３．
　次に、図１０～図１２に基づいて、本発明の実施の形態３に係る熱交換器１０２を説明する。図１０は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器であって要部を概略的に示した断面図である。図１１は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器であって要部を概略的に示した斜視図である。図１２は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器のフィンを示した斜視図である。
　図１０及び図１１に示した熱交換器１０２は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管１と、隣接する伝熱管１の間に設けられた螺旋構造から成るフィン２と、を備えた構成である。図示した伝熱管１は、円管であるが、例えば扁平管等でもよい。伝熱管１の端部は、Ｕベント管又はヘッダ等の連結部材で接続されて連結されている。
　フィン２は、図１１及び図１２に示すように、線材を螺旋状に形成した単一の螺旋部材で構成されており、隣接する伝熱管１の間に複数並列させて設けられている。図示例の場合、フィン２は、伝熱管１の周囲を囲むように配置されている。伝熱管１は、６つのフィン２によって周囲が囲まれている。フィン２は、平面的に見て三角形状であり、各頂部が例えばロウ材を介して伝熱管１に接合されている。
　なお、フィン２は、図示した三角形状に限定されず、例えば平面的に見て、円形状、楕円形状、正方形状、長方形状、台形状、又は五角形等の多角形状でもよい。また、図１０及び図１１に示したフィン２は、単一の螺旋部材で構成した形態を示しているが、実施の形態１及び２で説明した複数の螺旋部材２０、２１及び２２から成るフィン２で構成してもよい。更に、フィン２は、伝熱管１の周囲を囲む必要はなく、隣接する伝熱管１との間に複数並列させて設けた構成でもよい。
　実施の形態３に係る熱交換器１０２は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管１と、隣接する伝熱管１の間に設けられた螺旋構造から成るフィン２と、を備えた構成である。フィン２は、線材を螺旋状に形成して成り、隣接する伝熱管１の間に複数並列させて設けられている。よって、熱交換器１０２は、螺旋構造から成るフィン２の形状を適宜変更して形成することで、空気調和機又は冷蔵庫等の収納領域に合わせた大きさ及び形状にすることができる。しかも、熱交換器１０２は、線材を螺旋状に形成して成る複数のフィン２を、伝熱管の間に密集させて配置しているので、空気と熱交する面積を増加させることができ、熱伝達量を高めることができる。
　また、熱交換器１０２は、フィン２が伝熱管１の周囲を囲むように配置されており、伝熱管１の周囲の各方面からフィン２に熱伝達することができるので、空気と接する面積を大幅に増やすことができ、熱伝達を向上させることができる。更に、熱交換器１０２は、多数の伝熱管１とフィン２を密集させて配置することができるので、収納領域に合わせて効率良く収納させることができる。
　次に、図１３に基づいて、本発明の実施の形態３に係る熱交換器の変形例１を説明する。図１３は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器の変形例１であって要部を概略的に示した断面図である。
　図１３に示す熱交換器１０２Ａは、扁平管から成る伝熱管１と、伝熱管１の周囲を囲むように配置された複数のフィン２と、で構成されている。フィン２は、平面的に見て三角形状のフィン２Ａと横長のフィン２Ｂとで構成されており、伝熱管１又は隣接するフィン２に例えばロウ材を介して接合されている。横長のフィン２Ｂは、熱交換器１０２Ａの周縁に配置したフィン２Ａを繋ぐために設けられている。
　熱交換器は、周縁においてフィン２が連続していないと、途切れたフィン２Ａの中間部分から露Ｗが滴って飛び散る原因となる。そこで、熱交換器１０２Ａでは、露Ｗが途中でフィン２Ａを伝って下方まで流れるように、横長のフィン２Ｂで三角形状のフィン２Ａを繋ぎ、フィン２Ａが途切れた中間部分から露Ｗが滴る事態を防止している。
　次に、図１４に基づいて、本発明の実施の形態３に係る熱交換器の変形例２を説明する。図１４は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器の変形例２であって要部を概略的に示した断面図である。
　図１４に示す熱交換器１０２Ｂは、扁平管から成る伝熱管１と、伝熱管１の周囲を囲むように配置された複数のフィン２と、で構成されている。フィン２は、平面的に見て三角形状で構成されており、伝熱管１又は隣接するフィン２に例えばロウ材を介して接合されている。熱交換器１０２Ｂの周縁には、中間部分でフィン２が途切れないように、フィン２を連続させて配置している。つまり、熱交換器１０２Ｂでは、露Ｗがフィン２を伝って下方まで流れるように、周縁に沿ってフィン２を設けて、フィン２が途切れた中間部分から露Ｗが滴る事態を防止している。
　実施の形態４．
　次に、図１５～図１８に基づいて、本発明に係る熱交換器を備えた空気調和機を説明する。図１５は、本発明に係る熱交換器を備えた空気調和機の室内機を示した内部構成図である。図１６は、図１５に示した熱交換器の要部を概略的に示した拡大断面図である。図１７は、図１６に示した熱交換器のフィンの一例を示した斜視図である。図１８は、本発明に係る熱交換器を備えた空気調和機の室外機を示した内部構成図である。
　空気調和機は、屋内に設置される室内機２００と、屋外に設置される室外機３００と、で構成されている。空気調和機は、圧縮機３０３と、四方弁（図示省略）と、室外熱交換器３０２と、減圧装置である膨張弁（図示省略）と、室内熱交換器２０２と、を順に冷媒配管で接続して冷媒を循環させる冷媒回路を有している。
　先ず、図１５～図１７に基づいて空気調和機の室内機２００について説明する。室内機２００は、図１５に示すように、外郭を形成する筐体２０１の内部に、室内熱交換器２０２と、円形の送風機２０３と、が設けられている。筐体２０１は、一例として、背面ケース２０１ａと、背面ケース２０１ａに取り付けられる前面ケース２０１ｂとで構成されている。前面ケース２０１ｂには、室内空気の入り口となる吸込口が設けられている。また、前面ケース２０１ｂの下部には、吹出口が設けられている。
　室内熱交換器２０２は、図１６に示すように上部２０２ａと下部２０２ｂが異なる形態のフィン２で構成されている。室内熱交換器２０２の上部２０２ａは、扁平管から成る伝熱管１と、隣接する伝熱管１の間に設けられた螺旋構造から成るフィン２と、を備えている。室内熱交換器２０２の上部２０２ａのフィン２は、図１６及び図１７に示すように、線材を螺旋状に形成して成り、隣接する伝熱管１の間に複数並列させて設けられている。当該フィン２は、平面的に見て四角形状であり、ロウ材を介して伝熱管１に接合されている。室内熱交換器２０２の下部２０２ｂは、図１４に示した構成である。
　室内熱交換器２０２は、空気流を発生させる送風機２０３を囲むように配置されている。室内熱交換器２０２は、冷房運転時において、蒸発器として機能して空気を冷却し、暖房運転時において、凝縮器として機能して空気を加温するものである。室内熱交換器２０２は、背面ケース２０１ａに装着されており、吸込口から吹出口までの風路であって、送風機２０３の上流側に設けられている。
　送風機２０３は、吸込口から室内空気を吸い込み、吹出口から空調空気を吹き出すものである。送風機２０３は、背面ケース２０１ａに装着されており、吸込口から吹出口までの風路であって、室内熱交換器２０２の下流側に設けられている。なお、送風機２０３は、たとえばクロスフローファンで構成するとよい。
　上記構成の室内機２００では、送風機２０３の気流に応じて放射状に空気を吸い込み、伝熱管１の熱がフィン２を介して空気へ熱伝達される。
　以上のように、本発明に係る熱交換器を備えた室内機２００は、フィン２の大きさ及び形状及び配置を自在に変えることができるので、送風機２０３の気流に応じた放射状に伝熱管１を配置することができ、空気抵抗を減らし効率良く熱伝達することができる。また、室内機２００は、室内熱交換器２０２の形状を収納させる領域に合わせて決めることができるので、伝熱管１の角度と間隔が最適な状態となるように設計することができる。
　なお、室内機２００に設けた室内熱交換器２０２は、図示した形態に限定されず、実施の形態１～３で説明した他の形態でもよい。
　次に、図１８に基づいて空気調和機の室外機３００について説明する。図１８は、本発明に係る熱交換器を備えた空気調和機の室外機を示した内部構成図である。図１８に示すように、室外機３００は、外郭を形成する筐体３０１の内部に、上記実施の形態１～３で説明した熱交換器から成る室外熱交換器３０２と、圧縮機３０３と、送風機３０４と、が設けられている。
　筐体３０１は、前面パネル３０１ａと、右側面パネル３０１ｂと、底板３０１ｃと、図示省略の天板と、で構成されている。前面パネル３０１ａには、前面に形成された円形状の吹出口を覆うように、ファングリル３０１ｄが設けられている。
　室外熱交換器３０２は、筐体３０１の背面側の縁部から左側面の縁部に沿って略Ｌ字状に形成されて設けられている。室外熱交換器３０２は、冷房運転時には凝縮器として機能し、圧縮機３０３から吐出された冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。また、室外熱交換器３０２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、膨張弁から流出した冷媒と空気との間で熱交換を行わせるものである。
　圧縮機３０３は、冷媒を吸入し圧縮して高温且つ高圧の状態で吐出するものである。圧縮機３０３は、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等である。膨張弁は、蒸発器を通過する冷媒を減圧する弁であり、例えば開度の調節が可能な電子膨張弁である。室外機３００は、送風機３０４が動作することで、室外熱交換器３０２を通過した空気が内部に導入されて送風機３０４を通過し、室外機３００の前方へ排出される構成である。
　ところで、伝熱管とシート板状のフィンから成る従来の熱交換器では、フィンと伝熱管を接合して完成させてから、筐体の収納領域に適合するように、Ｌ字状に曲げる必要があった。そのため、従来の熱交換器では、Ｌ字の屈曲部分で伝熱管とフィンとの接合部分に剥離が生じ、熱伝達量が低下するおそれがあった。
　一方、本発明に係る室外熱交換器３０２では、筐体３０１の収納領域に適合するように、伝熱管１とフィン２を自在に組み合わせてしっかりと接合することができるので、伝熱管１とフィン２とが剥離することがない。しかも、室外熱交換器３０２は、風が当たる位置によって、伝熱管１の間隔に変えたり、フィン２の伝熱面積を最適に配置したりすることができるので、設置場所に応じた最適な室外機３００を実現できる。
　実施の形態５．
　次に、図１９～図２１に基づいて、本発明に係る熱交換器を備えた冷蔵庫を説明する。図１９は、本発明に係る熱交換器を備えた冷蔵庫を示した内部構成図である。図２０は、図１９に示した熱交換器の要部を概略的に示した正面図である。図２１は、図２０に示したＤ－Ｄ線矢視断面図である。
　図１９に示すように、冷蔵庫４００は、前面が開口されて内部に貯蔵空間が形成された断熱箱体４０１を有している。断熱箱体４０１の内部に形成された貯蔵空間は、複数の区画部材４０１ａによって、食品等の被冷却物が保存される複数の貯蔵室４０１ｂに区画されている。
　貯蔵室４０１ｂの背面側には、各貯蔵室４０１ｂ内へ冷気を供給する冷却装置として、圧縮機４０２と、熱交換器４０３と、送風機（図示省略）と、が設けられている。圧縮機４０２及び熱交換器４０３は、凝縮器（図示せず）及び膨張装置（図示せず）とともに、冷凍サイクルを構成し、各貯蔵室に供給される冷気を生成するものである。圧縮機４０２及び熱交換器４０３によって生成された冷気は、送風機によって風路に送風され、点線矢印で示すように、各貯蔵室４０１ｂに供給される。
　図２０及び図２１に示す熱交換器４０３は、図１～図４に示した熱交換器１００と同一の構成である。即ち、熱交換器４０３は、管内に冷媒が流れる複数の伝熱管１と、隣接する伝熱管１の間に設けられた螺旋構造から成るフィン２と、を備えている。伝熱管１は、断面が扁平形状である扁平管を用いている。隣接する伝熱管１の端部は、例えばＵベント等の連結部材３によって連結されている。フィン２は、螺旋径が大小異なるように線材を螺旋状に形成した３つの螺旋部材２０、２１及び２２を有しており、大径の螺旋部材２０の螺旋孔内に中径の螺旋部材２１と、小径の螺旋部材２２とが順次挿入された構成である。
　ところで、伝熱管とシート板状のフィンから成る従来の熱交換器では、フィンと伝熱管を接合して完成させてから、断熱箱体４０１の収納領域に適合するように曲げる必要があった。そのため、従来の熱交換器では、屈曲部分で伝熱管とフィンとの接合部分に剥離が生じ、熱伝達量が低下するおそれがあった。
　一方、本発明に係る熱交換器４０３では、断熱箱体４０１の収納領域に適合するように、伝熱管１とフィン２を自在に組み合わせてしっかりと接合することができるので、伝熱管１とフィン２とが剥離することがない。しかも、熱交換器４０３は、風が当たる位置によって、伝熱管１の間隔に変えたり、フィン２の伝熱面積を最適に配置したりすることができるので、設置場所に応じた最適な冷蔵庫４００を実現できる。また、冷蔵庫４００は、図１３及び図１４に示す熱交換器１０２Ａ及び１０２Ｂを使用することで露Ｗが下方へ流れるため、熱交換器への着霜が抑制され、霜取り運転により温度変化と電力消費を減らすことができ、貯蔵室内の食品の乾燥を防ぐことができる。なお、熱交換器４０３は、図示した構成に限定されず、上記実施の形態１～３で説明した他の構成でもよい。
　以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、室内機２００、室外機３００及び冷蔵庫４００は、上述した内容に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでもよい。要するに、本発明は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。
　１　伝熱管、２、２Ａ、２Ｂ　フィン、３　連結部材、２０、２１、２２　螺旋部材、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１０１、１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ　熱交換器、２００　室内機、２０１　筐体、２０１ａ　背面ケース、２０１ｂ　前面ケース、２０２　室内熱交換器、２０２ａ　上部、２０２ｂ　下部、２０３　送風機、３００　室外機、３０１　筐体、３０１ａ　前面パネル、３０１ｂ　右側面パネル、３０１ｃ　底板、３０１ｄ　ファングリル、３０２　室外熱交換器、３０３　圧縮機、３０４　送風機、４００　冷蔵庫、４０１　断熱箱体、４０１ａ　区画部材、４０１ｂ　貯蔵室、４０２　圧縮機、４０３　熱交換器。

Claims (8)

  1. 　管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、
    　隣接する前記伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備え、
    　前記フィンは、螺旋径が大小異なるように線材を螺旋状に形成した複数の螺旋部材を有し、大径の螺旋部材の螺旋孔内に小径の螺旋部材が順次挿入されて構成されている、熱交換器。
  2. 　前記フィンは、風路方向における大径の螺旋部材と小径の螺旋部材との間に、隙間が形成されている、請求項１に記載の熱交換器。
  3. 　複数の前記螺旋部材は、前記伝熱管にそれぞれ接合されている、請求項１又は２に記載の熱交換器。
  4. 　隣接する前記伝熱管の間には、複数の前記フィンが並列させて設けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の熱交換器。
  5. 　管内に冷媒が流れる複数の伝熱管と、
    　隣接する前記伝熱管の間に設けられた螺旋構造から成るフィンと、を備え、
    　前記フィンは、線材を螺旋状に形成して成り、隣接する前記伝熱管の間に複数並列させて設けられている、熱交換器。
  6. 　複数の前記フィンは、前記伝熱管の周囲を囲むように配置されている、請求項４又は５に記載の熱交換器。
  7. 　上記請求項１～請求項６のいずれか一項に記載した熱交換器を備えた、空気調和機。
  8. 　上記請求項１～請求項６のいずれか一項に記載した熱交換器を備えた、冷蔵庫。
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