JP2005114308A - 熱交換器 - Google Patents

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昭一 横山
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Shigeto Yamaguchi
成人 山口
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Abstract

【課題】熱交換器を蒸発器として使用する場合の通風抵抗の低減と、蒸発性能の向上を図る。
【解決手段】鉛直方向に平行に並べられたフィン１と前記フィン1を貫通し接合され水平方向に並べられた複数の多穴チューブ２が通風直角方向に配設され、所定の形状に曲げ成形される熱交換器において、前記フィンの通風方向の中心線３に対して略線対称に、外表面の断面形状がヘの字形状の多穴チューブ２から構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ルームエアコン，パッケージエアコンなどに用いる多穴チューブを備えた熱交換器に関する。
図５に示すように、鉛直方向に平行に並べられたフィン１とフィン１を貫通し接合され水平方向に並べられた複数の多穴チューブ２が通風直角方向に配設されており、熱交換器は多穴チューブ２内部を流れる冷媒とフィン１間を流れる空気とで熱交換を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、図６に示すように鉛直方向に平行に並べられたフィン１とフィン１を貫通し接合され水平方向に並べられた複数の多穴チューブ２が傾斜をもって配設されており、熱交換器は多穴チューブ２内部を流れる冷媒とフィン１間を流れる空気とで熱交換を行うものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開平３−１２８１６７号公報（第１−４頁、第４図） 特開平２−２５１０９３号公報（第１−８頁、第７図）
しかしながら、前記従来の構成では、以下のような問題がある。
多穴チューブ２は奥行き方向を通風平行方向に配置している。本配置は通風抵抗が小さく設計できるという利点があるが、特に熱交換器を蒸発器として使用する場合においては、フィン１および多穴チューブ２の空気側の周囲には空気の冷却による凝縮水が発生する。この凝縮水が多穴チューブ２が奥行き方向を通風平行方向に配置しているために重力によってスムーズに流下せず、熱交換器の通風抵抗の増加をもたらし、結果として蒸発性能の低下および空気との熱交換用送風機の所要動力の増加をもたらし、省エネルギーという観点からみた高性能の熱交換器としては満足されるものではないという課題を有していた。
また、熱交換器を蒸発器として使用する場合においては、フィン１および多穴チューブ２の空気側の周囲には空気の冷却による凝縮水が発生する。この凝縮水は多穴チューブ２の傾斜に沿って重力によりスムーズに流下する。その結果、熱交換器の通風抵抗を低減し、結果として蒸発性能の向上および空気との熱交換用送風機の所要動力の低減は満足されるが、一方でフィン１の通風方向の中心線３に対して多穴チューブ２の配置が対称でないためにフィン２の通風方向の中心線３まわりに曲げ加工する場合において、加工に伴う応力の分布も中心線３に対して対称ではないため、所定の形状に曲げ成形が困難であるという課題を有していた。
本発明の目的は、エアコン等の省エネルギーを最終目的として、ファン動力の少ない、すなわち通風抵抗が少なく能力が高い熱交換器で、なおかつ所定の形状に曲げ成形が容易な熱交換器を提供することにある。
この目的を達成するために、鉛直方向に平行に並べられたフィンと前記フィンを貫通し接合され水平方向に並べられた複数の多穴チューブが通風直角方向に配設され、所定の形状に曲げ成形される熱交換器において、前記フィンの通風方向の中心線に対して略線対称
に、断面形状がヘの字形状の前記多穴チューブを配設する。
本構成によって、エアコン等の省エネルギーを目的として、ファン動力の少ない、すなわち通風抵抗が少なく能力が高い熱交換器で、なおかつ所定の形状に曲げ成形が容易な熱交換器を提供する。
以上のように本発明の熱交換器によれば、エアコン等の省エネルギーを最終目的として、ファン動力の少ない、すなわち通風抵抗が少なく能力が高い熱交換器で、なおかつ所定の形状に曲げ成形が容易な熱交換器を提供できる。
第１の発明は、鉛直方向に平行に並べられたフィンと前記フィンを貫通し接合され水平方向に並べられた複数の多穴チューブが通風直角方向に配設され、所定の形状に曲げ成形される熱交換器において、前記フィンの通風方向の中心線に対して略線対称に、断面形状がヘの字形状の前記多穴チューブを配設することにより、熱交換器を蒸発器として使用する場合に発生するフィンおよび多穴チューブ周囲の凝縮水が多穴チューブの上面の傾斜のために重力によりスムーズに流下し、熱交換器の通風抵抗の増加を防止し、結果として蒸発性能の向上および空気との熱交換用送風機の所要動力の低減をもたらし、高性能の熱交換器を実現することができる。
第２の発明は、特に、第１の発明の熱交換器において、前記多穴チューブが前記フィンの通風方向の中心線に対して略線対称に、外表面の断面形状が鉛直方向上方に凸な三角形形状であることにより、熱交換器を蒸発器として使用する場合に発生するフィンおよび多穴チューブ周囲の凝縮水が多穴チューブの上面の傾斜のために重力によりスムーズに流下し、熱交換器の通風抵抗の増加を防止し、結果として蒸発性能の向上および空気との熱交換用送風機の所要動力の低減をもたらし、高性能の熱交換器を実現することができる。
第３の発明は、特に、第１の発明の熱交換器において、前記多穴チューブが前記フィンの通風方向の中心線に対して略線対称に、断面形状が上方に凸な半円形状であることにより、熱交換器を蒸発器として使用する場合に発生するフィンおよび多穴チューブ周囲の凝縮水が多穴チューブの上面の傾斜のために重力によりスムーズに流下し、熱交換器の通風抵抗の増加を防止し、結果として蒸発性能の向上および空気との熱交換用送風機の所要動力の低減をもたらし、高性能の熱交換器を実現することができる。
第４の発明は、特に、第１の発明の熱交換器において、前記多穴チューブが前記フィンの通風方向の中心線に対して略線対称に、外表面の断面形状が上方に凸な半楕円形状であることにより、熱交換器を蒸発器として使用する場合に発生するフィンおよび多穴チューブ周囲の凝縮水が多穴チューブの上面の傾斜のために重力によりスムーズに流下し、熱交換器の通風抵抗の増加を防止し、結果として蒸発性能の向上および空気との熱交換用送風機の所要動力の低減をもたらし、高性能の熱交換器を実現することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１を示す斜視図である。
鉛直方向に平行に並べられたフィン１と前記フィンを貫通し接合され水平方向に並べられた複数のヘの字形状の多穴チューブ２が、前記フィン１の通風方向の中心線３に対して
略線対称に配設されて構成されている。
かかる構成によれば、熱交換器を蒸発器として使用する場合においては、フィン１および多穴チューブ２の空気側の周囲には空気の冷却による凝縮水が発生するが、この凝縮水はへの字形状の多穴チューブ２の上面が傾斜を持っているため重力によりスムーズに流下し、熱交換器の通風抵抗の増加を防止し、結果として蒸発性能の向上および空気との熱交換用送風機の所要動力の低減をもたらし、高性能の熱交換器を実現することができる。
さらに、フィン１の通風方向の中心線３に対して略線対称にへの字形状の多穴チューブ２を配設することにより、フィン１の通風方向の中心線３まわりに曲げ加工する場合において、加工に伴う応力の分布も中心線３に対して略線対称となるため、所定の形状に曲げ成形が容易な熱交換器を提供することが可能となる。
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２を示す斜視図である。
鉛直方向に平行に並べられたフィン１と前記フィンを貫通し接合され水平方向に並べられた複数の外表面の断面形状が鉛直方向上方に凸な三角形形状の多穴チューブ多穴チューブ２が、前記フィン１の通風方向の中心線３に対して略線対称に配設されて構成されている。 かかる構成によれば、熱交換器を蒸発器として使用する場合においては、フィン１および多穴チューブ２の空気側の周囲には空気の冷却による凝縮水が発生するが、この凝縮水は外表面の断面形状が鉛直方向上方に凸な三角形形状の多穴チューブ２の上面が傾斜を持っているため重力によりスムーズに流下し、熱交換器の通風抵抗の増加を防止し、結果として蒸発性能の向上および空気との熱交換用送風機の所要動力の低減をもたらし、高性能の熱交換器を実現することができる。
さらに、フィン１の通風方向の中心線３に対して略線対称に外表面の断面形状が鉛直方向上方に凸な三角形形状の多穴チューブ２を配設することにより、フィン１の通風方向の中心線３まわりに曲げ加工する場合において、加工に伴う応力の分布も中心線３に対して略線対称となるため、所定の形状に曲げ成形が容易な熱交換器を提供することが可能となる。
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３を示す斜視図である。
鉛直方向に平行に並べられたフィン１と前記フィンを貫通し接合され水平方向に並べられた複数の外表面の断面形状が鉛直方向上方に凸な半円形状の多穴チューブ２が、前記フィン１の通風方向の中心線３に対して略線対称に配設されて構成されている。かかる構成によれば、熱交換器を蒸発器として使用する場合においては、フィン１および多穴チューブ２の空気側の周囲には空気の冷却による凝縮水が発生するが、この凝縮水は外表面の断面形状が鉛直方向上方に凸な半円形状の多穴チューブ２の上面が傾斜を持っているため重力によりスムーズに流下し、熱交換器の通風抵抗の増加を防止し、結果として蒸発性能の向上および空気との熱交換用送風機の所要動力の低減をもたらし、高性能の熱交換器を実現することができる。
さらに、フィン１の通風方向の中心線３に対して略線対称に外表面の断面形状が鉛直方向上方に凸な半円形状の多穴チューブ２を配設することにより、フィン１の通風方向の中心線３まわりに曲げ加工する場合において、加工に伴う応力の分布も中心線３に対して略線対称となるため、所定の形状に曲げ成形が容易な熱交換器を提供することが可能となる。
（実施の形態４）
図４は本発明の実施の形態４を示す斜視図である。
鉛直方向に平行に並べられたフィン１と前記フィンを貫通し接合され水平方向に並べられた複数の外表面の断面形状が鉛直方向上方に凸な半楕円形状の多穴チューブ２が、前記フィン１の通風方向の中心線３に対して略線対称に配設されて構成されている。かかる構成によれば、熱交換器を蒸発器として使用する場合においては、フィン１および多穴チューブ２の空気側の周囲には空気の冷却による凝縮水が発生するが、この凝縮水は外表面の断面形状が鉛直方向上方に凸な半楕円形状の多穴チューブ２の上面が傾斜を持っているため重力によりスムーズに流下し、熱交換器の通風抵抗の増加を防止し、結果として蒸発性能の向上および空気との熱交換用送風機の所要動力の低減をもたらし、高性能の熱交換器を実現することができる。
さらに、フィン１の通風方向の中心線３に対して略線対称に外表面の断面形状が鉛直方向上方に凸な半楕円形状の多穴チューブ２を配設することにより、フィン１の通風方向の中心線３まわりに曲げ加工する場合において、加工に伴う応力の分布も中心線３に対して略線対称となるため、所定の形状に曲げ成形が容易な熱交換器を提供することが可能となる。
熱交換器の通風抵抗の増加を防止し、結果として蒸発性能の向上および空気との熱交換用送風機の所要動力の低減をもたらし、高性能の熱交換器を実現することができ、空気調和機のみならず、エネルギー関連機器の省エネルギー化等の用途にも適用できる。
本発明の実施の形態１における熱交換器の断面図 本発明の実施の形態２における熱交換器の断面図 本発明の実施の形態３における熱交換器の断面図 本発明の実施の形態４における熱交換器の断面図 第１の従来例の熱交換器の断面図 第２の従来例の熱交換器の部分拡大斜視図
符号の説明
１ フィン
２ 多穴チューブ
３ フィンの通風方向の中心線

Claims (4)

  1. 鉛直方向に平行に並べられたフィンと前記フィンを貫通し接合され水平方向に並べられた複数の多穴チューブが通風直角方向に配設され、所定の形状に曲げ成形される熱交換器において、前記フィンの通風方向の中心線に対して略線対称に、断面形状がヘの字形状の前記多穴チューブを配設したことを特徴とする熱交換器。
  2. 前記多穴チューブが前記フィンの通風方向の中心線に対して略線対称に、断面形状が上方に凸な三角形形状であることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
  3. 前記多穴チューブが前記フィンの通風方向の中心線に対して略線対称に、断面形状が上方に凸な半円形状であることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
  4. 前記多穴チューブが前記フィンの通風方向の中心線に対して略線対称に、断面形状が鉛直方向上方に凸な半楕円形状であることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
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