JP2005127625A - 熱交換器 - Google Patents

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努 清水
Takashi Sugio
孝 杉尾
Shoichi Yokoyama
昭一 横山
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
【解決手段】鉛直方向に平行に並べられたフィン１と前記フィンを貫通し接合され水平方向に並べられた複数の扁平チューブ２が通風直角方向に配設され、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ハの字上に配設された扁平チューブとから構成することにより、熱交換器を蒸発器として使用する場合においては、フィン１および扁平チューブ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、この凝縮水はハの字状に配設された扁平チューブ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。
【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扁平チューブを備えた熱交換器に関する。
図２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扁平チューブ２が通風直角方向に配設されており、熱交換器は扁平チューブ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）。
図３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扁平チューブ２が傾斜をもって配設されており、熱交換器は扁平チューブ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である（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。
扁平チューブ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および扁平チューブ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。この凝縮水が扁平チューブ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および扁平チューブ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。この凝縮水は扁平チューブ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に対して扁平チューブ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扁平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
にハの字上に２列以上の扁平チューブ配設する。
本構成によって、エアコン等の究極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。
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。
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。
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扁平チューブ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ハの字上に配設された扁平チューブとから構成されている。
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および扁平チューブ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、この凝縮水はハの字状に配設された扁平チューブ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ハの字上に配設された扁平チューブ２から構成することにより、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。
なお、本実施の形態においてフィン１の通風方向の中心線３に対して略線対称にハの字上に配設された扁平チューブ２とから構成したが、フィン１の通風方向の中心線３に対して略線対称に逆ハの字上に配設された扁平チューブ２とから構成してもよいし、２列以上の扁平チューブで構成してもよい。
なお、上記各実施の形態では偏平チューブを用いているため、管の肉厚が同等でも、管径が小さいため、耐圧が大きくなり、特に圧力の高い二酸化炭素冷媒を用いる時に、上記各実施の形態の熱交換器が有効である。
また、偏平チューブの管内容積が小さいため、冷媒量を減らすことができ、可燃性冷媒であるＨＣ冷媒等を用いる時、上記各実施の形態の熱交換器が有効である。
本発明の実施の形態１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 扁平チューブ
３ フィンの通風方向の中心線

Claims (2)

  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扁平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ハの字上に２列以上の扁平チューブ配設したことを特徴とする熱交換器。
  2. 前記フィンの通風方向の中心線に対して略線対称に逆ハの字上に２列以上の扁平チューブ配設したことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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