JPH08334277A - ルームエアコン用エバポレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水平方向に配置された扁平伝熱管６、６及び
伝熱フィン７、７の表面に付着した凝縮水の排出を効果
的に行なわせる。 【構成】 扁平伝熱管６、６の風下側端縁を伝熱フィン
７、７の風下側端縁よりも風下側に突出させる。扁平伝
熱管６、６の中央部を鈍角に折り曲げ、各扁平伝熱管
６、６の上面を傾斜させる。扁平伝熱管６、６の低い側
に導水板９、９を、上下方向に亙って設け、各導水板
９、９を扁平伝熱管６、６の風下側端縁に接触若しくは
近接させる。扁平伝熱管６、６及び伝熱フィン７、７の
表面に付着した凝縮水は、扁平伝熱管６、６の風下側端
縁部を低位置側に流れ、上記各導水板９、９に沿って流
下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係るルームエアコン用
エバポレータは、一般住宅の室内を冷房或は除湿する為
のルームエアコンに組み込み、室内に吹き出す空気の温
度を低下させる。

【０００２】

【従来の技術】ルームエアコンには、伝熱管とフィンと
を有するエバポレータを組み込んで、室内に吹き出す空
気を冷却自在としている。冷房時には上記伝熱管に液状
冷媒を送り込み、この液状冷媒を内部で蒸発させる事に
より、エバポレータの温度を低下させる。空調用の空気
は隣り合う伝熱管同士の間に設けられたフィンの間を通
過する事で温度低下する。この際、空気中に含まれる水
蒸気は、上記伝熱管及びフィンの表面で凝縮する。この
様に伝熱管及びフィンの表面に付着した凝縮水は、重力
により流下してエバポレータの下方に設けられたドレン
受に捕集され、ドレンホースを通じて排出される。

【０００３】従来の一般的なエバポレータは、上記伝熱
管として銅製の円管を使用し、上記フィンとしてアルミ
ニウム薄板製で平板状のプレートフィンを使用してい
た。そして、エバポレータの設置状態で、多数のプレー
トフィンを鉛直方向に配置していた。従って、上記伝熱
管及びフィンの表面に付着した凝縮水は、上記多数のプ
レートフィンの表面を下方に向け円滑に流れ、上記ドレ
ン受に効率良く捕集される。

【０００４】銅製の円管とプレートフィンとを組み合わ
せたエバポレータは、凝縮水排出の面からは好ましい
が、冷房効率の面からは必ずしも好ましいものではな
い。即ち、円管は通気抵抗が大きい割合に伝熱効率が悪
く、表面が平坦なプレートフィンは空気との間の熱交換
効率が必ずしも良くない。この為、十分な冷房能力を得
る為には、通風面積が広い、大型のエバポレータを使用
する必要があった。

【本発明の前提となる新規構造】

【０００５】この様な事情に鑑みて本発明者等は、小型
で十分な冷房能力を得られるルームエアコン用エバポレ
ータを考えた。この新規なルームエアコン用エバポレー
タの構造に就いて、本発明の実施例を示す図１により説
明する。このエバポレータ１は、水平方向（図１の左右
方向）に間隔をあけて配置された左右１対のヘッダ２
ａ、２ｂを有する。各ヘッダ２ａ、２ｂは、アルミニウ
ム合金製の円管の上下両端開口を蓋体により塞いで成
り、互いに対向する側面に、スリット状の通孔３、３を
形成している。又、一方（図１の右方）のヘッダ２ａの
内側中間部は隔壁で仕切られて、上側の入口室と下側の
出口室とに２分割されている。そして、このうちの入口
室に入口管４を、出口室に出口管５を、それぞれ接続し
ている。隔壁は、上記ヘッダ２ａの高さ方向中央よりも
少し上側に存在する。従って、上記出口室の容積は、上
記入口室の容積よりも大きい。これは、気液混合状態で
上記入口室に繰り込まれた冷媒が、このエバポレータ内
で蒸発する事により体積を増大させてから、上記出口室
に送り出される為である。他方（図１の左方）のヘッダ
２ｂの内部には隔壁は設けていない。

【０００６】上述の様な１対のヘッダ２ａ、２ｂの間に
は、複数の扁平伝熱管６、６を設けている。この扁平伝
熱管６、６は、アルミニウム合金製の薄板を、幅方向中
央部で断面Ｕ字形に折り返し、幅方向両端縁同士をろう
付けする事により構成されている。この様な扁平伝熱管
６、６は、上下方向に亙り互いに間隔をあけて配置さ
れ、それぞれの両端部を上記各通孔３、３内に挿入し
て、それぞれの両端開口を上記両ヘッダ２ａ、２ｂ内に
通じさせている。上記各通孔３、３の内周縁と上記各扁
平伝熱管６、６の両端部外周面との間は全周に亙り密に
ろう付けしている。この様に１対のヘッダ２ａ、２ｂ同
士の間に掛け渡した複数の扁平伝熱管６、６同士の間に
は、コルゲート型の伝熱フィン７、７を挟持し、これら
各伝熱フィン７、７と上記各扁平伝熱管６、６の上下両
面とをろう付けしている。これら各伝熱フィン７、７
は、アルミニウム合金製の薄板により造られ、平坦部と
折り返し部とを交互に連続させた波形形状を有する。こ
のうちの平坦部には、ルーバと称される曲げ起こし部が
形成されて、隣り合う平坦部同士の間を通過する空気の
流れを乱す様にしている。

【０００７】最上段の扁平伝熱管６の上面にろう付けさ
れた伝熱フィン７の上側、並びに最下段の扁平伝熱管６
の下面にろう付けされた伝熱フィン７の下側には、それ
ぞれサイドプレート１４ａ、１４ｂをろう付け固定して
いる。このうち、上側のサイドプレート１４ａの一部に
取付フランジ１５、１５を折り曲げ形成し、この取付フ
ランジ１５、１５によってエバポレータ１を、ルームエ
アコンの本体に取り付け自在としている。

【０００８】上述の様な扁平伝熱管６、６とコルゲート
型の伝熱フィン７、７とから構成されるエバポレータ１
は、小型で大きな冷房能力を発揮できる。即ち、扁平伝
熱管６、６は、同じ流路面積を有する円管に比べて通気
抵抗が小さい為、エバポレータに同じ量の冷媒を流すと
仮定した場合に、伝熱管の存在に基づく通気抵抗を減少
させられる。又、扁平伝熱管６、６の内外両面と冷媒若
しくは空気との間の熱交換効率が、円管の場合に比べて
向上する。更に、ルーバを設けたコルゲート型の伝熱フ
ィン７、７は平坦なプレートフィンに比べて空気との間
の熱交換効率が良く、エバポレータ１を通過する空気を
効率良く冷却できる。これらにより、図１に示す様な扁
平伝熱管６、６とコルゲート型の伝熱フィン７、７とか
ら成るエバポレータ１は、円管とプレートフィンとから
成る従来のエバポレータに比べて、小型で十分な冷房能
力を得られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、扁平伝熱管
６、６とコルゲート型の伝熱フィン７、７とから成るエ
バポレータ１の場合、そのままでは凝縮水排出の面から
問題が生じる。即ち、水平方向に配設された扁平伝熱管
６、６同士の間に挟持された伝熱フィン７、７の表面に
付着した凝縮水は、そのままでは表面張力により伝熱フ
ィン７、７の折り返し部に溜ったまま、下方に流下しな
い。この結果、伝熱フィン７、７の一部が凝縮水で詰
り、エバポレータ１の通気面積が減少して、このエバポ
レータ１による冷却能力が低下する。更に著しい場合に
は、上記伝熱フィン７、７に付着した凝縮水が風に送ら
れて室内に飛散し、室内を汚損したり、或は室内に居る
者に不快感を与える事がある。

【００１０】上記エバポレータ１を縦長に配置すれば、
図１に示す様に横長に配置した場合に比べて凝縮水の排
出は円滑に行なえる。但し、室内に冷風を効率良く行き
渡らせる為には、エバポレータ１を横長に配置する必要
がある為、凝縮水排出の為に縦長配置を採用する事は現
実的でない。本発明は、この様な不都合を解消すべく、
扁平伝熱管６、６とコルゲート型の伝熱フィン７、７と
から成り、良好な冷房能力を有するエバポレータ１の凝
縮水排出を良好に行なえる様にすべく、発明したもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のルームエアコン
用エバポレータは、水平方向に間隔をあけて配置された
左右１対のヘッダと、上下方向に亙り互いに間隔をあけ
て配置され、それぞれの両端部をこれら両ヘッダ内に通
じさせた複数の扁平伝熱管と、金属薄板を波形に形成し
て成り、隣り合う扁平伝熱管同士の間に挟持されたコル
ゲート型の伝熱フィンとを備える。そして、上記各扁平
伝熱管の風下側端縁部を隣接する伝熱フィンの風下側端
縁よりも風下側に突出させている。更に、次のの要
件のうちの少なくとも一方を備える。 上記各扁平伝熱管の中間部を鈍角に折り曲げて、各
扁平伝熱管の上面を水平方向に対し傾斜させる。 上記各扁平伝熱管の風下側端縁に接触若しくは近接
する状態で上下方向に配置された導水板を備える。

【００１２】

【作用】上述の様に構成される本発明のルームエアコン
用エバポレータの場合には、伝熱フィンの表面に付着し
た凝縮水が各扁平伝熱管の風下側端縁部で隣接する伝熱
フィンの風下側端縁よりも風下側に突出した部分に、エ
バポレータを通過する空気の流れによって送り出され
る。この様にして、上記各扁平伝熱管の風下側端縁部に
送り出された凝縮水は、各扁平伝熱管の傾斜に沿って流
れたり（要件を採用した場合）、或は導水板に沿って
流下する（要件を採用した場合）事により、エバポレ
ータの下方に効率良く排出される。

【００１３】

【実施例】図１〜５は本発明の第一実施例として、要件
の両方を採用した構造を示している。尚、前述の
「本発明の前提となる新規構造」部分で説明した部分に
就いては重複する説明を省略し、以下、凝縮水の排出を
効率良く行なうべく、この新規構造部分に付加した構造
を中心に説明する。

【００１４】複数のコルゲート型の伝熱フィン７、７と
共にエバポレータ１を構成する扁平伝熱管６、６の風下
側端縁部は、図３に示す様に、隣接する伝熱フィン７、
７の風下側端縁よりも風下側（図３の右側）に突出させ
ている。上記各扁平伝熱管６、６を、アルミニウム合金
製の薄板を折り返し、幅方向両端縁同士をろう付けする
事により造る場合には、ろう付けの為の突き合わせ部
８、８を、図３に示す様に風下側に配置する。

【００１５】上記各扁平伝熱管６、６は図１に示す様
に、それぞれの中間部を鈍角（例えば１７４〜１７８度
程度。図示の例では１７６度。）に折り曲げている。従
ってこれら各扁平伝熱管６、６は、長さ方向（図１の左
右方向）中央部が高くなったヘ字形となっている。そし
て、これら各扁平伝熱管６、６の上面が、水平方向に対
して少し（例えば１〜３度程度。図示の例では２度。）
傾斜している。勿論、各サイドプレート１４ａ、１４ｂ
も、上記各扁平伝熱管６、６と同方向に折り曲げてい
る。

【００１６】更に、上記エバポレータ１の一部で、左右
１対のヘッダ２ａ、２ｂよりも少しだけ内側に寄った部
分には、金属製或は合成樹脂製の導水板９、９を設けて
いる。図示の実施例の場合にこの導水板９、９は、アル
ミニウム合金製の板材をＶ字形に折り曲げる事により構
成しており、１対の平板部１０ａ、１０ｂと、これら両
平板部１０ａ、１０ｂの風上側端縁同士を連続させる折
り返し部１１とを備える。そして、この折り返し部１１
を設けた風上側端縁部に、複数の切り欠き１２、１２
を、上記扁平伝熱管６、６と等ピッチで形成している。
これら各切り欠き１２、１２は、全体をＶ字形に形成さ
れており、それぞれの奥端部に、Ｕ字形の切り込み１
３、１３を形成している。これら各切り込み１３、１３
には、上記各扁平伝熱管６、６の風下側端部で、前記伝
熱フィン７、７の風下側端縁よりも突出した部分が、進
入自在である。図示の実施例では、上記各平板部１０
ａ、１０ｂの一部で互いに対向する複数個所（図示の例
では、４個所ずつ合計８個所）に、相手側の平板部１０
ａ、１０ｂに向けて突出する凸部１７、１７を形成して
いる。上記アルミニウム合金製の板材をＶ字形に折り曲
げた状態では、これら凸部１７、１７の先端同士が互い
に突き当たり、１対の平板部１０ａ、１０ｂ同士の間
に、くさび状の断面形状を有し小さな（例えば０．５〜
１mm程度）厚さ寸法を有する隙間１８を形成する。尚、
この様な隙間１８を確保する為に、上記各平板部１０
ａ、１０ｂには、凸部１７、１７に代えて、折り曲げ縁
を形成する事もできる。折り曲げ縁は、各平板部１０
ａ、１０ｂの一部で上記折り返し部１１と反対側端縁
を、互いに近づく方向に折り曲げ形成する。

【００１７】又、上記１対の平板部１０ａ、１０ｂのう
ち、一方の平板部１０ａの上下両端部には、この平板部
１０ａから他方の平板部１０ｂと反対側に直角に折れ曲
がった、取付板部１６、１６を形成している。上記導水
板９、９をエバポレータ１に取り付けるには、これら取
付板部１６、１６を上側のサイドプレート１４ａの両端
部上面並びに下側のサイドプレート１４ｂの両端部下面
に、リベット、止めピン、ねじ、ろう付け等により固定
する。この様に固定した状態では、上記各扁平伝熱管
６、６の風下側端縁と上記各切り込み１３、１３の奥端
とが、接触若しくは近接する。尚、これら各切り込み１
３、１３は、扁平伝熱管６、６と等ピッチで形成されて
いる。この為、上記各導水板９、９は、本来の目的であ
る凝縮水の排出機能の他、エバポレータ１の組立時に於
ける、扁平伝熱管６、６の位置決め用治具としての機能
も備える。

【００１８】更に、図示の実施例では、上側のサイドプ
レート１４ａに形成した取付フランジ１５、１５は、図
３に示す様に、このサイドプレート１４ａに対して鋭角
（例えば７０〜８０度程度。図示の例では７５度。）に
傾斜している。従って、上記取付フランジ１５、１５を
ルームエアコン本体に設けた鉛直方向の取付部に結合固
定した場合に、上記各扁平伝熱管６、６の上下両面は、
風上側が高く、風下側が低くなる方向に、上記鋭角の余
角分（例えば２０〜１０度。図示の例では１５度。）だ
け傾斜する。

【００１９】上述の様に構成される本発明のルームエア
コン用エバポレータの場合には、次の様な作用により、
扁平伝熱管６、６及び伝熱フィン７、７の表面に付着し
た凝縮水を効率良く排出する。ルームエアコンの運転時
に、エバポレータ１の温度低下に伴って上記両部材６、
７の表面に付着した凝縮水は、図示しない送風ファンに
より送られる風により、このエバポレータ１を構成する
上記各扁平伝熱管６、６の風下側に送られる。そして、
これら各扁平伝熱管６、６の風下側端縁部で、隣接する
伝熱フィン７、７の風下側端縁よりも風下側に突出した
部分に達し、前記突き合わせ部８、８に集まる。特に、
図示の実施例の場合には、上述の様に、上記各扁平伝熱
管６、６の上下両面が傾斜しているので、上記両部材
６、７の表面に付着した凝縮水が上記各突き合わせ部
８、８に効率良く集められる。

【００２０】この様にして、上記各扁平伝熱管６、６の
風下側端縁部に存在する突き合わせ部８、８に集められ
た凝縮水は、更にこれら各扁平伝熱管６、６の傾斜（図
示の実施例では前記２度）に沿って、各扁平伝熱管６、
６の両端部に向けて流れる。そして、これら各扁平伝熱
管６、６の風下側端縁に接触若しくは近接する状態で上
下方向に設けられた導水板９、９に沿って流下する。図
示の実施例では、これら各導水板９、９は、上下方向に
連続する隙間１８を有する。この隙間１８はくさび状の
断面形状を有し、しかも厚さ寸法は小さい為、上記各導
水板９、９の近傍に集まった凝縮水は、前記切り込み１
３、１３を含む切り欠き１２、１２を通じて隙間１８内
に、毛細管現象により吸引される。この様にして隙間１
８内に吸引された凝縮水は、次第に隙間１８の一部で厚
さ寸法が大きくなった部分にまで達する（押し出され
る）。厚さ寸法の大きい部分では、毛細管現象により凝
縮水を保持しておく作用が弱い。従って、上記隙間１８
内に吸引された凝縮水の量が或る程度多くなると、この
凝縮水は、重力により、この隙間１８の下端開口から、
エバポレータ１の下方に設けられたドレン受に滴下し、
ドレンホース等を通じて室外に排出される。

【００２１】次に、図６は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合には、扁平伝熱管６、６を構成す
るアルミニウム合金板の両端縁部に折り曲げ縁１９、１
９を形成している。そして、扁平伝熱管６、６を構成し
た状態で、これら各扁平伝熱管６、６の風下側端縁部に
凹溝２０、２０を、各扁平伝熱管６、６の全長に亙って
形成している。各扁平伝熱管６、６の上面を風下側端縁
部にまで流れた凝縮水は、上面側の凹溝２０、２０内を
流れて排出される。その他の構成及び作用は、上述した
第一実施例と同様である。

【００２２】尚、図示の実施例では、各扁平伝熱管６、
６の上面を水平方向に対して傾斜させると共に導水板
９、９を設けているが、何れか一方のみでも、凝縮水の
排出を或る程度効率良く行なえる。例えば、各扁平伝熱
管６、６の上面を水平方向に対して傾斜させただけの場
合には、各扁平伝熱管６、６の上面に沿って両端側に流
れた凝縮水は、次いで左右１対のヘッダ２ａ、２ｂの表
面に沿って下方に流下し、上記ドレン受に滴下する。
又、上記各扁平伝熱管６、６の上面を水平にしたまま、
上記導水板９、９のみを設けた場合には、先ず、上記各
扁平伝熱管６、６の風下側端縁部で各導水板９、９の近
傍位置に存在する凝縮水がこれら各導水板９、９に沿っ
て流下する。そして、各導水板９、９部分の凝縮水が減
少した分、これら各導水板９、９から離れた部分に付着
した凝縮水が、次々にこれら各導水板９、９に向けて流
れ、エバポレータ１全体に付着した凝縮水の排出が、各
導水板９、９を通じて行なわれる。但し、各扁平伝熱管
６、６の上面を水平方向に対して傾斜させると共に導水
板９、９を設ければ、凝縮水の排出をより効率良く行な
える。又、凝縮水の滴下位置を狭い範囲（導水板９、９
の直下位置）に規制できるので、エバポレータ１の下方
に設けるドレン受が小さくて足りる。

【００２３】又、図示の実施例では、各扁平伝熱管６、
６の中央部を高く、両端部を低くしているが、これとは
逆に、中央部を低く、両端部を高くする事もできる。こ
の場合に導水板９は、エバポレータ１の中央部に１個又
は複数個設ける。この場合には、小さなドレン受を、エ
バポレータ１の中央部下方に１個だけ設ければ足りる。
又、図示は省略したが、導水板の一端縁部をヘッダ２
ａ、２ｂにろう付け等により固定し、この導水板の他端
縁を各扁平伝熱管６、６の風下側端縁部に接触若しくは
近接させる事もできる。更には、導水板を合成樹脂製と
する事もできる。但し、合成樹脂製の導水板を使用する
場合には、エバポレータ１を構成する他の部材同士をろ
う付け接合した後、導水板を装着する。

【００２４】

【発明の効果】本発明のルームエアコン用エバポレータ
は、以上に述べた通り構成され作用するので、良好な冷
房能力を有するエバポレータの凝縮水排出を良好に行な
って、小型でしかも優れた冷房能力を有するルームエア
コンの実用化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す正面図。

【図２】図１の左部拡大図。

【図３】図１の拡大Ａ−Ａ断面図。

【図４】導水板のみを取り出して図２の左方から見た
図。

【図５】図４の拡大底面図。

【図６】本発明の第二実施例を示す、図３と同様の図。

【符号の説明】

１ エバポレータ ２ａ、２ｂ ヘッダ ３ 通孔 ４ 入口管 ５ 出口管 ６ 扁平伝熱管 ７ 伝熱フィン ８ 突き合わせ部 ９ 導水板 １０ａ、１０ｂ 平板部 １１ 折り返し部 １２ 切り欠き １３ 切り込み １４ａ、１４ｂ サイドプレート １５ 取付フランジ １６ 取付板部 １７ 凸部 １８ 隙間 １９ 折り曲げ縁 ２０ 凹溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向に間隔をあけて配置された左右
   １対のヘッダと、上下方向に亙り互いに間隔をあけて配
   置され、それぞれの両端部をこれら両ヘッダ内に通じさ
   せた複数の扁平伝熱管と、金属薄板を波形に形成して成
   り、隣り合う扁平伝熱管同士の間に挟持されたコルゲー
   ト型の伝熱フィンとを備え、上記各扁平伝熱管の風下側
   端縁部を隣接する伝熱フィンの風下側端縁よりも風下側
   に突出させると共に、次のの要件のうちの少なくと
   も一方を備えるルームエアコン用エバポレータ。 上記各扁平伝熱管の中間部を鈍角に折り曲げて、各
   扁平伝熱管の上面を水平方向に対し傾斜させる。 上記各扁平伝熱管の風下側端縁に接触若しくは近接
   する状態で上下方向に配置された導水板を備える。
2. 【請求項２】 各扁平伝熱管の上下両面を、風上側が高
   く、風下側が低くなる様に傾斜させた、請求項１に記載
   したルームエアコン用エバポレータ。