JP2010025456A - Heat exchanging unit and indoor unit of air conditioner using the same - Google Patents

Heat exchanging unit and indoor unit of air conditioner using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration of heat exchanging performance in a parallel flow type heat exchanger caused by a dew condensation phenomenon, a frosting phenomenon, or defrosting action by combining a fin and tube type heat exchanger with the parallel flow type heat exchanger and allow to sufficiently exhibit high heat exchanging efficiency which is the characteristic of the parallel flow type heat exchanger. <P>SOLUTION: A heat exchanging unit 1 includes the fin and tube type heat exchanger 10 and the parallel flow type heat exchanger 20. An air current inflow/outflow face of the fin and tube type heat exchanger 10 is opposed to an air current inflow/outflow face of the parallel flow type heat exchanger 20, and both the heat exchangers are close or in contact with each other in a shape generating overlapping with the fin and tube type heat exchanger 10 being at the bottom and the parallel flow type heat exchanger 20 being at the top. A refrigerant passes through the fin and tube type heat exchanger 10 and then flows into the parallel flow type heat exchanger 20. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は熱交換器ユニット及びこれを使用する空気調和機の室内機に関する。   The present invention relates to a heat exchanger unit and an indoor unit of an air conditioner using the same.

空気調和機等に用いられる熱交換器には、フィンアンドチューブタイプ、パラレルフロータイプ、サーペンタインタイプといった種類のものがある。フィンアンドチューブタイプは、多数の平行するフィンを１本のチューブが蛇行しつつ貫通する形のものであって、一般的に良く用いられている。パラレルフロータイプは、２本のヘッダパイプの間に複数の偏平チューブを配置して偏平チューブ内部の冷媒通路をヘッダパイプの内部に連通させるとともに、偏平チューブ間にコルゲートフィン等のフィンを配置したものである。サーペンタインタイプは、２本のヘッダパイプの間に偏平チューブを配置するところまではパラレルフロータイプと同じであるが、偏平チューブの数が１本であり、この１本の偏平チューブが蛇行し、蛇行する偏平チューブの間にコルゲートフィン等のフィンが配置されている。フィンアンドチューブタイプの例は特許文献１に見ることができ、パラレルフロータイプとサーペンタインタイプの例は特許文献２に見ることができる。   There are various types of heat exchangers used in air conditioners, such as fin and tube type, parallel flow type, and serpentine type. The fin-and-tube type is a type in which one tube penetrates a large number of parallel fins while meandering, and is commonly used. In the parallel flow type, a plurality of flat tubes are arranged between two header pipes so that a refrigerant passage inside the flat tubes communicates with the inside of the header pipe, and fins such as corrugated fins are arranged between the flat tubes. It is. The serpentine type is the same as the parallel flow type until the flat tube is placed between the two header pipes, but the number of flat tubes is one, and this single flat tube snakes and snakes. Fins such as corrugated fins are arranged between the flat tubes. An example of the fin and tube type can be found in Patent Document 1, and an example of a parallel flow type and a serpentine type can be found in Patent Document 2.

熱交換器ユニットでは、熱交換量を多くするため、複数の熱交換器を前後して通風路中に配置するということもしばしば行われる。特許文献２にはパラレルフロータイプやサーペンタインタイプの熱交換器を２台以上平行に配置する構成が記載されている。特許文献３にはフィンアンドチューブタイプの熱交換器を前後して複数列配置する構成が記載されている。
実開平４−６８９２１号公報 特開２００５−５５１０８号公報 特開平７−１９８１６６号公報 In the heat exchanger unit, in order to increase the amount of heat exchange, it is often performed that a plurality of heat exchangers are arranged in the ventilation path before and after. Patent Document 2 describes a configuration in which two or more parallel flow type or serpentine type heat exchangers are arranged in parallel. Patent Document 3 describes a configuration in which a plurality of rows of fin-and-tube heat exchangers are arranged before and after.
Japanese Utility Model Publication No. 4-69921 JP 2005-55108 A JP-A-7-198166

上記熱交換器は、凝縮器としても蒸発器としても使用できる。ヒートポンプ式空気調和機にあっては、室外機の熱交換器が、冷房時には凝縮器として用いられ、暖房時には蒸発器として用いられることになる。熱交換器が蒸発器として用いられる場合、チューブ内を低温の冷媒が流れ、チューブやフィンの表面温度が低下する。これにより、空気中の水分がチューブやフィンの表面に霜となって付着するという現象（着霜現象）が起きる。着霜が生じるとチューブやフィンから空気への冷熱伝達が悪くなり、またフィンの間隔が狭められて空気が流れにくくなるので、熱交換効率が低下する。このため、時々は蒸発器と凝縮器の役割を逆転する除霜運転が行われ、霜が溶かされる。   The heat exchanger can be used both as a condenser and as an evaporator. In the heat pump type air conditioner, the heat exchanger of the outdoor unit is used as a condenser during cooling, and is used as an evaporator during heating. When the heat exchanger is used as an evaporator, a low-temperature refrigerant flows through the tube, and the surface temperature of the tube or the fin decreases. Thereby, the phenomenon (frosting phenomenon) that the water | moisture content in air adheres as a frost on the surface of a tube or a fin occurs. When frost formation occurs, the heat transfer from the tubes and fins to the air is deteriorated, and the intervals between the fins are narrowed to make it difficult for the air to flow, so the heat exchange efficiency is lowered. For this reason, the defrost operation which reverses the role of an evaporator and a condenser is performed from time to time, and frost is melted.

霜が溶けた水、すなわち除霜水がチューブやフィンに付着したままであると、除霜運転から通常運転に戻ったときにそれが結氷し、熱交換効率を低下させてしまう。また、除霜を繰り返すと氷が成長して熱交換器を破壊する可能性もある。従って除霜水は速やかに排水する必要がある。   If the water in which the frost is melted, that is, the defrosted water remains attached to the tubes and the fins, it freezes when returning from the defrosting operation to the normal operation, thereby reducing the heat exchange efficiency. Also, repeated defrosting may cause ice to grow and destroy the heat exchanger. Therefore, it is necessary to drain defrost water promptly.

また、空気調和機の室内機では、冷房運転の際に室内空気との熱交換で熱交換器に結露が生じる。空気調和機の室外機では、暖房運転の際に室外空気との熱交換で熱交換器に結露が生じる。結露水も、空気流通路の断面積を狭めて熱交換性能を低下させる原因となるので、速やかに排水する必要がある。   Further, in an indoor unit of an air conditioner, condensation occurs in the heat exchanger due to heat exchange with room air during cooling operation. In an outdoor unit of an air conditioner, condensation occurs in the heat exchanger due to heat exchange with outdoor air during heating operation. Condensed water also reduces the heat exchange performance by narrowing the cross-sectional area of the air flow passage, so it must be drained quickly.

パラレルフロータイプやサーペンタインタイプの熱交換器は、熱交換効率は高いが、除霜水や結露水の排水という点で問題を抱える。すなわちこれらの熱交換器では、コルゲートフィンの間に水の表面張力で水の膜が張る、いわゆるブリッジ現象が生じやすい。ブリッジ現象が生じるときは、水が重力でコルゲートフィンの端まで垂れて来ても、そこに膜を張るのみで、滴下に至らない。ブリッジ現象が生じないよう、コルゲートフィンの山−谷ピッチを大きくしたとすれば、コルゲートフィンの放熱面積が減少し、熱交換性能の低下を招く。   Parallel flow type and serpentine type heat exchangers have high heat exchange efficiency, but have problems in terms of drainage of defrost water and condensed water. That is, in these heat exchangers, a so-called bridge phenomenon in which a water film is stretched between corrugated fins by the surface tension of water is likely to occur. When the bridging phenomenon occurs, even if water hangs down to the end of the corrugated fin due to gravity, only a film is stretched there and not dripping. If the peak-to-valley pitch of the corrugated fins is increased so that the bridging phenomenon does not occur, the heat dissipation area of the corrugated fins is reduced and the heat exchange performance is lowered.

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、パラレルフロータイプ熱交換器の熱交換性能が結露現象や着霜現象、また除霜行為によって低下することを防ぎ、パラレルフロータイプ熱交換器の特徴である熱交換効率の高さが十分に発揮されるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and prevents the heat exchange performance of the parallel flow type heat exchanger from deteriorating due to condensation, frost formation, or defrosting action. It aims at making high heat exchange efficiency which is the characteristic fully exhibited.

上記目的を達成するために本発明熱交換器ユニットは、フィンアンドチューブタイプ熱交換器とパラレルフロータイプ熱交換器を備え、前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器の気流出入り面と、前記パラレルフロータイプ熱交換器の気流出入り面が対向し、且つ、前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器が下、前記パラレルフロータイプ熱交換器が上の重なり合いが生じる形で、前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器と前記パラレルフロータイプ熱交換器を互いに近接ないし接触させて配置したことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the heat exchanger unit of the present invention includes a fin-and-tube type heat exchanger and a parallel flow type heat exchanger, and an air outflow / inflow surface of the fin and tube type heat exchanger, and the parallel flow type The fin-and-tube type heat exchanger and the fin-and-tube type heat exchanger face each other, the fin-and-tube type heat exchanger is facing down, and the parallel flow-type heat exchanger is facing up. The parallel flow type heat exchangers are arranged close to or in contact with each other.

この構成によると、パラレルフロータイプ熱交換器で除霜水や結露水が発生した場合、水は重力によりパラレルフロータイプ熱交換器の中で下を向いている面まで下がった後、その面に近接ないし接触しているフィンアンドチューブタイプ熱交換器の端部によって表面張力を破壊され、フィンアンドチューブタイプ熱交換器側へと流れ落ちる。フィンアンドチューブタイプ熱交換器に移った水は、ブリッジ現象を起こすことなく排水される。これにより、水がブリッジ現象でパラレルフロータイプ熱交換器に留まって通風を妨げ、パラレルフロータイプ熱交換器の熱交換効率を低下させるといった事態を防ぐことができる。   According to this configuration, when defrost water or dew condensation water is generated in a parallel flow type heat exchanger, the water falls to the surface facing downward in the parallel flow type heat exchanger due to gravity, and then on that surface. The surface tension is broken by the end of the fin-and-tube type heat exchanger that is close to or in contact with the fin-and-tube type heat exchanger, and flows down to the fin-and-tube type heat exchanger side. The water transferred to the fin-and-tube heat exchanger is drained without causing a bridging phenomenon. As a result, it is possible to prevent a situation in which water stays in the parallel flow type heat exchanger due to a bridge phenomenon to prevent ventilation and reduce the heat exchange efficiency of the parallel flow type heat exchanger.

上記構成の熱交換器ユニットにおいて、蒸発器として用いる場合、冷媒は前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器を流れてから前記パラレルフロータイプ熱交換器に流入することが好ましい。   In the heat exchanger unit having the above configuration, when used as an evaporator, the refrigerant preferably flows through the fin-and-tube type heat exchanger and then flows into the parallel flow type heat exchanger.

このような構成にすれば、冷媒はパラレルフロータイプ熱交換器に至るまでに徐々に蒸発するため、パラレルフロータイプ熱交換器には乾き度の大きい冷媒が流入する。パラレルフロータイプ熱交換器は冷媒を分配するチューブ本数が多いため、乾き度の大きい冷媒であると冷媒の流れが偏って各チューブに均等に流れず、熱交換器全体での温度分布が不均一になる可能性がある。これに対しフィンアンドチューブ型タイプ熱交換器は、流入するのが乾き度の小さい冷媒である上、冷媒を分配するチューブ本数が少ないため、冷媒の流れの偏りが生じにくく、熱交換器全体の温度分布を均一化することができる。熱交換器ユニットに流入する空気は最終的に必ずフィンアンドチューブタイプ熱交換器で熱交換されるため、ファン等への結露の問題を回避することができる。   With such a configuration, since the refrigerant gradually evaporates until reaching the parallel flow type heat exchanger, the refrigerant having a high dryness flows into the parallel flow type heat exchanger. Since the parallel flow type heat exchanger has a large number of tubes that distribute the refrigerant, if the refrigerant is highly dry, the flow of the refrigerant is uneven and does not flow evenly in each tube, and the temperature distribution in the entire heat exchanger is uneven. There is a possibility. On the other hand, the fin-and-tube type heat exchanger flows in with a refrigerant having a low dryness, and the number of tubes through which the refrigerant is distributed is small. The temperature distribution can be made uniform. Since the air flowing into the heat exchanger unit is surely finally subjected to heat exchange by the fin-and-tube heat exchanger, the problem of condensation on the fan or the like can be avoided.

上記構成の熱交換器ユニットにおいて、蒸発器として用いる場合、冷媒は前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器の下部に設けた冷媒流出口より前記パラレルフロータイプ熱交換器の下部ヘッダパイプに流入することが好ましい。   In the heat exchanger unit having the above configuration, when used as an evaporator, the refrigerant may flow into the lower header pipe of the parallel flow type heat exchanger from the refrigerant outlet provided at the lower part of the fin and tube type heat exchanger. preferable.

このような構成にすれば、フィンアンドチューブタイプ熱交換器とパラレルフロータイプ熱交換器を接続するパイプやチューブを短くすることができ、資材量を削減することができる。また、パラレルフロータイプ熱交換器において、上部ヘッダパイプから冷媒が流入することとすると、流入部に近い方の偏平チューブに冷媒の流れが偏る、いわゆる偏流が生じやすいが、本発明のように下部ヘッダチューブから冷媒が流入する構成では、各偏平チューブへの冷媒の分流が良好に行われ、偏流が生じにくい。そのため熱交換性能を良好に保つことができる。   With such a configuration, the pipes and tubes connecting the fin-and-tube type heat exchanger and the parallel flow type heat exchanger can be shortened, and the amount of materials can be reduced. Further, in the parallel flow type heat exchanger, if the refrigerant flows in from the upper header pipe, the so-called uneven flow in which the flow of the refrigerant is biased in the flat tube closer to the inflow portion is likely to occur. In the configuration in which the refrigerant flows from the header tube, the refrigerant is properly divided into the respective flat tubes, and the uneven flow is hardly generated. Therefore, the heat exchange performance can be kept good.

上記構成の熱交換器ユニットにおいて、前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器のフィンと前記パラレルフロータイプ熱交換器の素材金属を同一種類とすることが好ましい。   In the heat exchanger unit configured as described above, it is preferable that the fins of the fin-and-tube type heat exchanger and the material metal of the parallel flow type heat exchanger are of the same type.

このような構成にすれば、フィンアンドチューブタイプ熱交換器のフィンとパラレルフロータイプ熱交換器が接触したとしても、異種金属の接触による腐食といった問題は生じない。つまり接触を気にすることなくフィンアンドチューブタイプ熱交換器とパラレルフロータイプ熱交換器を近接配置することができ、設計が容易になる。なおフィンアンドチューブタイプ熱交換器は、フィンだけでなく、チューブも含めてパラレルフロータイプ熱交換器と同一種類の素材金属で構成してもよい。   With such a configuration, even if the fins of the fin-and-tube type heat exchanger and the parallel flow type heat exchanger come into contact with each other, the problem of corrosion due to the contact of different metals does not occur. That is, the fin-and-tube type heat exchanger and the parallel flow type heat exchanger can be arranged close to each other without worrying about contact, and the design becomes easy. The fin-and-tube type heat exchanger may be made of the same type of material metal as the parallel flow type heat exchanger including not only fins but also tubes.

上記構成の熱交換器ユニットにおいて、前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器のフィンは前記パラレルフロータイプ熱交換器の偏平チューブと平行に配置され、且つ前記フィンの長さは前記偏平チューブの長さと同等以下であることが好ましい。   In the heat exchanger unit configured as described above, the fins of the fin-and-tube type heat exchanger are arranged in parallel with the flat tubes of the parallel flow type heat exchanger, and the length of the fins is equal to the length of the flat tubes. The following is preferable.

このような構成にすれば、フィンアンドチューブタイプ熱交換器のフィンをヘッダパイプに邪魔されることなくパラレルフロータイプ熱交換器の偏平チューブまたはコルゲートフィンに接近させることができる。   With this configuration, the fins of the fin-and-tube type heat exchanger can be brought close to the flat tubes or corrugated fins of the parallel flow type heat exchanger without being obstructed by the header pipe.

また本発明は、上記熱交換器ユニットを使用する空気調和機の室内機であることを特徴としている。   Moreover, the present invention is an air conditioner indoor unit using the heat exchanger unit.

この構成によると、冷房運転の際に室内空気中の水分が結露しても熱交換性能が低下しにくい空気調和機の室内機を得ることができる。   According to this configuration, it is possible to obtain an indoor unit of an air conditioner in which the heat exchange performance is hardly lowered even when moisture in the room air is condensed during the cooling operation.

本発明によると、パラレルフロータイプ熱交換器で発生した除霜水や結露水は、パラレルフロータイプ熱交換器の下に重なる形で配置されているフィンアンドチューブタイプ熱交換器に移り、ブリッジ現象を起こすことなく排水されるから、水がブリッジ現象でパラレルフロータイプ熱交換器に留まることで通風を妨げ、パラレルフロータイプ熱交換器の特徴である高い熱交換効率を低下させるといった事態を防ぐことができる。   According to the present invention, the defrost water and dew condensation water generated in the parallel flow type heat exchanger is transferred to the fin and tube type heat exchanger arranged in a form overlapping the parallel flow type heat exchanger, and the bridge phenomenon Since the water is drained without causing water leakage, the water stays in the parallel flow type heat exchanger due to the bridging phenomenon to prevent ventilation and prevent the situation where the high heat exchange efficiency that is characteristic of the parallel flow type heat exchanger is reduced. Can do.

以下本発明の実施形態を図１及び図２に基づき説明する。図１は熱交換器ユニットの側面図にして、フィンアンドチューブタイプ熱交換器とパラレルフロータイプ熱交換器を断面図で示したもの、図２は熱交換器ユニットの模式的概略構成図である。なお図１でも図２でも、紙面の上側が熱交換器ユニットの上側である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a side view of a heat exchanger unit, showing a fin-and-tube type heat exchanger and a parallel flow type heat exchanger in a sectional view, and FIG. 2 is a schematic schematic configuration diagram of the heat exchanger unit. . In both FIG. 1 and FIG. 2, the upper side of the drawing is the upper side of the heat exchanger unit.

熱交換器ユニット１は、フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０とパラレルフロータイプ熱交換器２０により構成される。フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０とパラレルフロータイプ熱交換器２０は、互いの気流出入り面（そこから気流が吸い込まれる面またはそこから気流が吹き出される面）を対向させる形で、気流方向において直列に配置されている。すなわちパラレルフロータイプ熱交換器２０は図示しない送風機が生成する気流（図１の矢印が気流を表す）の中で風上側に配置され、フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０はパラレルフロータイプ熱交換器２０に前後する形で風下側に配置される。フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０とパラレルフロータイプ熱交換器２０は互いに平行し、且つ近接ないし接触する形で配置されている。   The heat exchanger unit 1 includes a fin and tube type heat exchanger 10 and a parallel flow type heat exchanger 20. The fin-and-tube type heat exchanger 10 and the parallel flow type heat exchanger 20 are arranged in the airflow direction in such a manner that the air inflow / outflow surfaces (the surfaces from which the airflow is sucked in or the surfaces from which the airflow is blown out) face each other. They are arranged in series. That is, the parallel flow type heat exchanger 20 is arranged on the windward side in an air flow generated by a blower (not shown) (the arrow in FIG. 1 represents the air flow), and the fin and tube type heat exchanger 10 is a parallel flow type heat exchanger. It is arranged on the leeward side in the form of about 20. The fin-and-tube type heat exchanger 10 and the parallel flow type heat exchanger 20 are arranged in parallel to each other and in close proximity to or in contact with each other.

熱交換器ユニット１は、風上側が上向きで風下側が下向きになるよう斜めに配置されている。このため、風下側に配置されたフィンアンドチューブタイプ熱交換器１０が下、風上側に配置されたパラレルフロータイプ熱交換器２０が上となる重なり合いが生じている。言い換えれば、熱交換器ユニット１は、フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０の気流吸込面にパラレルフロータイプ熱交換器２０の気流吹出面が近接ないし接触する形で対向し、且つ、フィンアンドチューブタイプ熱交換器が下、パラレルフロータイプ熱交換器２０が上という配置構成にしたものである。   The heat exchanger unit 1 is disposed obliquely so that the windward side is upward and the leeward side is downward. For this reason, there is an overlap in which the fin-and-tube type heat exchanger 10 disposed on the leeward side is down and the parallel flow type heat exchanger 20 disposed on the leeward side is up. In other words, the heat exchanger unit 1 is opposed to the airflow suction surface of the fin-and-tube type heat exchanger 10 so that the airflow blowing surface of the parallel flow type heat exchanger 20 is close to or in contact with the fin-and-tube type heat exchanger unit 1. The heat exchanger is arranged at the bottom and the parallel flow type heat exchanger 20 is arranged at the top.

フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０は多数のフィン１１と１本の蛇行するチューブ１２を備える。個々のフィン１１は上下方向を長手方向とする短冊形状であり、それが多数、互いの間に所定の隙間を置いて水平方向に並んでいる。このフィン１１の集団をチューブ１２が、上から下へと蛇行して縫うように貫通する。チューブ１２の内部は冷媒を流通させる冷媒通路１３となる。またチューブ１２は上の方の端に蒸発器として用いる場合の冷媒流入口１４、下の方の端に冷媒流出口１５を有する。フィン１１とチューブ１２はアルミニウム等熱伝導の良い金属からなり、例えば溶着といった手段で固定される。フィン１１がアルミニウム、チューブ１２が銅といった異種金属の組み合わせであってもよい。   The fin-and-tube heat exchanger 10 includes a large number of fins 11 and one meandering tube 12. The individual fins 11 have a strip shape with the vertical direction as the longitudinal direction, and many fins 11 are arranged in the horizontal direction with a predetermined gap between each other. The tube 12 penetrates through the group of fins 11 so as to meander and sew from the top to the bottom. The inside of the tube 12 serves as a refrigerant passage 13 for circulating the refrigerant. The tube 12 has a refrigerant inlet 14 when used as an evaporator at the upper end and a refrigerant outlet 15 at the lower end. The fin 11 and the tube 12 are made of a metal having good thermal conductivity such as aluminum, and are fixed by means such as welding. The fin 11 may be a combination of different metals such as aluminum and the tube 12 may be copper.

パラレルフロータイプ熱交換器２０は、上部ヘッダパイプ２１と下部ヘッダパイプ２２を互いに間隔を置いてそれぞれ水平に、すなわち互いに平行する形で配置し、上部ヘッダパイプ２１と下部ヘッダパイプ２２の間に上下方向に延びる偏平チューブ２３を所定ピッチで複数配置し、偏平チューブ２３間にコルゲートフィン２５を配置したものである。偏平チューブ２３はアルミニウム等熱伝導の良い金属を押出成型した細長い成型品であり、内部には冷媒を流通させる冷媒通路２４が形成されている。冷媒通路２４の一構成例では、断面形状及び断面面積の等しいものが図２の奥行き方向に複数個並び、そのため偏平チューブ２３はハーモニカのような断面を呈している。各冷媒通路２４は上部ヘッダパイプ２１及び下部ヘッダパイプ２２の内部に連通する。   In the parallel flow type heat exchanger 20, the upper header pipe 21 and the lower header pipe 22 are arranged horizontally at intervals from each other, that is, in parallel with each other, and between the upper header pipe 21 and the lower header pipe 22, A plurality of flat tubes 23 extending in the direction are arranged at a predetermined pitch, and corrugated fins 25 are arranged between the flat tubes 23. The flat tube 23 is an elongated molded product obtained by extruding a metal having good heat conductivity such as aluminum, and a coolant passage 24 for circulating a coolant is formed inside. In one configuration example of the refrigerant passage 24, a plurality of parts having the same cross-sectional shape and cross-sectional area are arranged in the depth direction of FIG. 2, and thus the flat tube 23 has a harmonica-like cross section. Each refrigerant passage 24 communicates with the inside of the upper header pipe 21 and the lower header pipe 22.

隣り合う偏平チューブ２３同士の間にはコルゲートフィン２５が配置される。上部ヘッダパイプ２１及び下部ヘッダパイプ２２と偏平チューブ２３、及び偏平チューブ２３とコルゲートフィン２５はそれぞれロウ付けまたは溶着により固定される。偏平チューブ２３の他、上部ヘッダパイプ２１、下部ヘッダパイプ２２、及びコルゲートフィン２５もアルミニウム等熱伝導の良い金属からなる。   Corrugated fins 25 are disposed between adjacent flat tubes 23. The upper header pipe 21, the lower header pipe 22, and the flat tube 23, and the flat tube 23 and the corrugated fin 25 are fixed by brazing or welding, respectively. In addition to the flat tube 23, the upper header pipe 21, the lower header pipe 22, and the corrugated fin 25 are also made of a metal having good thermal conductivity such as aluminum.

上部ヘッダパイプ２１と下部ヘッダパイプ２２の間に多数の偏平チューブ２３を設け、偏平チューブ２３間にコルゲートフィン２５を設けた構造であるから、パラレルフロータイプ熱交換器２０の放熱（吸熱）面積は大きく、効率的に熱交換を行うことができる。   Since many flat tubes 23 are provided between the upper header pipe 21 and the lower header pipe 22 and the corrugated fins 25 are provided between the flat tubes 23, the heat dissipation (heat absorption) area of the parallel flow type heat exchanger 20 is as follows. Large and efficient heat exchange.

パラレルフロータイプ熱交換器２０を蒸発器として用いる場合、下部ヘッダパイプ２２の一端にはフィンアンドチューブタイプ熱交換器１０の冷媒流出口１５に接続する冷媒流入口２６が設けられている。上部ヘッダパイプ２１には、冷媒流入口２６と対角をなす端に、冷媒流出口２７が設けられている。図３のように、冷媒流出口２７を冷媒流入口２６と同じ側に設けてもよい。なお図２の構成でも図３の構成でも、フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０の冷媒流入口１４とパラレルフロータイプ熱交換器２０の冷媒流出口２７が同じ側に配置されていることが好ましい。   When the parallel flow type heat exchanger 20 is used as an evaporator, a refrigerant inlet 26 connected to the refrigerant outlet 15 of the fin and tube type heat exchanger 10 is provided at one end of the lower header pipe 22. The upper header pipe 21 is provided with a refrigerant outlet 27 at an end that forms a diagonal with the refrigerant inlet 26. As shown in FIG. 3, the refrigerant outlet 27 may be provided on the same side as the refrigerant inlet 26. 2 and 3, the refrigerant inlet 14 of the fin-and-tube type heat exchanger 10 and the refrigerant outlet 27 of the parallel flow type heat exchanger 20 are preferably disposed on the same side.

熱交換器ユニット１を蒸発器として使用する場合、フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０の冷媒流入口１４から冷媒が流入する。冷媒は冷媒通路１４を通る間に蒸発し、周囲の空気から熱を奪う。フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０を通り抜けた冷媒はパラレルフロータイプ熱交換器２０の冷媒流入口２６から下部ヘッダパイプ２２に入り、偏平チューブ２３の冷媒通路２４を上昇する。冷媒通路２４を上昇する過程で冷媒はさらに蒸発して周囲の空気から熱を奪う。最終的に冷媒は上部ヘッダパイプ２１に入り、冷媒流出口２７から流出する。   When the heat exchanger unit 1 is used as an evaporator, the refrigerant flows from the refrigerant inlet 14 of the fin and tube type heat exchanger 10. The refrigerant evaporates while passing through the refrigerant passage 14 and removes heat from the surrounding air. The refrigerant that has passed through the fin-and-tube type heat exchanger 10 enters the lower header pipe 22 from the refrigerant inlet 26 of the parallel flow type heat exchanger 20 and ascends the refrigerant passage 24 of the flat tube 23. In the process of ascending the refrigerant passage 24, the refrigerant further evaporates and takes heat from the surrounding air. Finally, the refrigerant enters the upper header pipe 21 and flows out from the refrigerant outlet 27.

パラレルフロータイプ熱交換器２０で除霜水や結露水が発生した場合、水はパラレルフロータイプ熱交換器２０の中で下を向いている面（言い換えればコルゲートフィン２５の風下側端面）まで重力で下がった後、その面に近接ないし接触する形となっているフィンアンドチューブタイプ熱交換器１０のフィン１１の風上側端部によって表面張力を破壊され、フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０側へと流れ落ちる。フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０に移った水は、ブリッジ現象を起こすことなく排水される。これにより、水がブリッジ現象でパラレルフロータイプ熱交換器２０に留まって通風を妨げ、パラレルフロータイプ熱交換器２０の熱交換効率を低下させるといった事態を防ぐことができる。パラレルフロータイプ熱交換器２０とフィンアンドチューブタイプ熱交換器１０の間の隙間は、パラレルフロータイプ熱交換器２０の端から表面張力で水滴が盛り上がったとき、その水滴がフィンアンドチューブタイプ熱交換器１０の端部に確実に届く程度の距離に設定しておく。   When defrost water or dew condensation water is generated in the parallel flow type heat exchanger 20, the water is gravity to the surface facing downward in the parallel flow type heat exchanger 20 (in other words, the leeward side end surface of the corrugated fin 25). The surface tension is destroyed by the windward end of the fin 11 of the fin-and-tube heat exchanger 10 that is close to or in contact with the surface of the fin-and-tube heat exchanger 10 side. And flow down. The water transferred to the fin and tube type heat exchanger 10 is drained without causing a bridge phenomenon. Accordingly, it is possible to prevent a situation in which water stays in the parallel flow type heat exchanger 20 due to a bridge phenomenon to prevent ventilation and reduce the heat exchange efficiency of the parallel flow type heat exchanger 20. The gap between the parallel flow type heat exchanger 20 and the fin and tube type heat exchanger 10 is such that when the water droplets rise from the end of the parallel flow type heat exchanger 20 due to surface tension, the water droplets are fin and tube type heat exchange. The distance is set so as to reach the end of the vessel 10 reliably.

蒸発器として用いる場合、冷媒はフィンアンドチューブタイプ熱交換器１０を流れてからパラレルフロータイプ熱交換器２０に流入する。冷媒はパラレルフロータイプ熱交換器２０に至るまでに徐々に蒸発するため、パラレルフロータイプ熱交換器２０には乾き度の大きい冷媒が流入する。パラレルフロータイプ熱交換器２０は冷媒を分配する偏平チューブ２３の本数が多いため、乾き度の大きい冷媒であると冷媒の流れが偏って各偏平チューブ２３に均等に流れず、熱交換器全体での温度分布が不均一になる可能性がある。これに対しフィンアンドチューブ型タイプ熱交換器１０は、流入するのが乾き度の小さい冷媒である上、冷媒を分配するチューブ１２の本数が少ないため、冷媒の流れの偏りが生じにくく、熱交換器全体の温度分布を均一化することができる。熱交換器ユニット１に流入する空気は最終的に必ずフィンアンドチューブタイプ熱交換器１０で熱交換されるため、室内ファン等への結露の問題を回避することができる。   When used as an evaporator, the refrigerant flows through the fin and tube type heat exchanger 10 and then flows into the parallel flow type heat exchanger 20. Since the refrigerant gradually evaporates before reaching the parallel flow type heat exchanger 20, a refrigerant having a high dryness flows into the parallel flow type heat exchanger 20. Since the parallel flow type heat exchanger 20 has a large number of flat tubes 23 for distributing the refrigerant, if the refrigerant has a high degree of dryness, the flow of the refrigerant is uneven and does not flow evenly to the flat tubes 23, and the heat exchanger as a whole. There is a possibility of non-uniform temperature distribution. On the other hand, the fin-and-tube type heat exchanger 10 has a low dryness refrigerant flowing in, and the number of tubes 12 that distribute the refrigerant is small. The temperature distribution of the entire vessel can be made uniform. Since the air flowing into the heat exchanger unit 1 is finally subjected to heat exchange by the fin-and-tube type heat exchanger 10, the problem of condensation on the indoor fan or the like can be avoided.

冷媒の流れを見た場合、冷媒はフィンアンドチューブタイプ熱交換器１０の上部から下部へと流れ、下部に設けた冷媒流出口１５よりパラレルフロータイプ熱交換器２０の下部ヘッダパイプ２２に流入する。このため、フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０とパラレルフロータイプ熱交換器２０を接続するパイプやチューブを短くすることができ、資材量を削減することができる。また、パラレルフロータイプ熱交換器２０で上部ヘッダパイプ２１から冷媒が流入すると、流入部に近い方の偏平チューブ２３に冷媒の流れが偏る、いわゆる偏流が生じやすいが、下部ヘッダチューブ２２から冷媒が流入する構成であれば、各偏平チューブ２３への冷媒の分流が良好に行われ、偏流が生じにくい。そのため熱交換性能を良好に保つことができる。   When the flow of the refrigerant is seen, the refrigerant flows from the upper part to the lower part of the fin-and-tube type heat exchanger 10 and flows into the lower header pipe 22 of the parallel flow type heat exchanger 20 from the refrigerant outlet 15 provided in the lower part. . For this reason, the pipe and tube which connect the fin and tube type heat exchanger 10 and the parallel flow type heat exchanger 20 can be shortened, and the amount of materials can be reduced. Further, when the refrigerant flows from the upper header pipe 21 in the parallel flow type heat exchanger 20, so-called uneven flow, in which the flow of the refrigerant is biased in the flat tube 23 closer to the inflow portion, is likely to occur, but the refrigerant flows from the lower header tube 22. If it is the structure which flows in, the flow of the refrigerant | coolant to each flat tube 23 will be performed favorably, and uneven flow will not arise easily. Therefore, the heat exchange performance can be kept good.

パラレルフロータイプ熱交換器は、上部ヘッダパイプと下部ヘッダパイプの間に上下方向に延びる複数の偏平チューブをする構成のものに限定されない。上下方向に延びるヘッダパイプを左右両端に配置し、その間に複数の水平な偏平チューブを配置した、サイドフロータイプのパラレルフロータイプ熱交換器であってよい。その場合もフィンアンドチューブタイプ熱交換器との組み合わせによる排水性向上のメリットを享受できる。   The parallel flow type heat exchanger is not limited to a configuration having a plurality of flat tubes extending in the vertical direction between the upper header pipe and the lower header pipe. It may be a side flow type parallel flow type heat exchanger in which header pipes extending in the vertical direction are arranged at both left and right ends, and a plurality of horizontal flat tubes are arranged therebetween. Even in that case, the merit of drainage improvement by the combination with the fin and tube type heat exchanger can be enjoyed.

なお、フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０のフィン１１とパラレルフロータイプ熱交換器２０の素材金属を同一種類としておけば、フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０とパラレルフロータイプ熱交換器２０が接触したとしても、異種金属の接触による腐食といった問題は生じないので、接触を気にすることなくフィンアンドチューブタイプ熱交換器１０とパラレルフロータイプ熱交換器２０を近接配置することができ、設計が容易になる。この場合、パラレルフロータイプ熱交換器２０の素材金属と同一種類にするのはフィン１１だけでよく、チューブ１２の方は、アルミニウムのフィンに銅のチューブを組み合わせるという前述の例のように、パラレルフロータイプ熱交換器２０の素材金属と異なる種類であってもよい。もちろん、フィン１１とチューブ１２の両方をパラレルフロータイプ熱交換器２０の素材金属と同一種類にしても構わない。   If the fin 11 of the fin and tube type heat exchanger 10 and the material metal of the parallel flow type heat exchanger 20 are the same type, the fin and tube type heat exchanger 10 and the parallel flow type heat exchanger 20 are in contact with each other. However, since the problem of corrosion due to the contact of different metals does not occur, the fin and tube type heat exchanger 10 and the parallel flow type heat exchanger 20 can be arranged close to each other without worrying about the contact, and the design is easy. become. In this case, only the fins 11 may be the same type as the material metal of the parallel flow type heat exchanger 20, and the tube 12 is parallel as in the above example in which a copper tube is combined with an aluminum fin. It may be a different type from the material metal of the flow type heat exchanger 20. Of course, both the fin 11 and the tube 12 may be the same type as the material metal of the parallel flow type heat exchanger 20.

実施形態では、フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０のフィン１１はパラレルフロータイプ熱交換器２０の偏平チューブ２３と平行に配置され、且つフィン１１の長さは偏平チューブ２３の長さと同等以下とされている。すなわちフィンアンドチューブタイプ熱交換器１０は、図１に示すように、また図２からも推察できるように、パラレルフロータイプ熱交換器２０の上部ヘッダパイプ２１と下部ヘッダパイプ２２の間に収まる大きさとなっている。このため、上部ヘッダパイプ２１や下部ヘッダパイプ２２に邪魔されることなくフィン１１を偏平チューブ２３またはコルゲートフィン２５に接近させることができる。   In the embodiment, the fins 11 of the fin-and-tube type heat exchanger 10 are arranged in parallel with the flat tubes 23 of the parallel flow type heat exchanger 20, and the length of the fins 11 is equal to or less than the length of the flat tubes 23. ing. That is, the fin-and-tube type heat exchanger 10 is large enough to fit between the upper header pipe 21 and the lower header pipe 22 of the parallel flow type heat exchanger 20 as shown in FIG. It has become. For this reason, the fin 11 can be brought close to the flat tube 23 or the corrugated fin 25 without being obstructed by the upper header pipe 21 or the lower header pipe 22.

フィン１１が偏平チューブ２３より長い場合もあり得る。そのような場合は、図４に示すように、フィン１１の下側を偏平チューブ２３に接触させる。このようにすれば、パラレルフロータイプ熱交換器２０とフィンアンドチューブタイプ熱交換器１０を部分的にでも近接ないし接触させることができる。なおフィン１１の上側でなく下側を偏平チューブ２３に接触させるのは、パラレルフロータイプ熱交換器２０を蒸発器として使用する場合、結露水が重力によりパラレルフロータイプ熱交換器２０の下面に沿って下の方へと流れるため、下の方に結露水が一層溜まりやすいからである。この部分の結露水をすばやく排水することができさえすれば、熱交換効率維持能力をそれほど低下させなくて済む。   The fin 11 may be longer than the flat tube 23. In such a case, the lower side of the fin 11 is brought into contact with the flat tube 23 as shown in FIG. In this way, the parallel flow type heat exchanger 20 and the fin-and-tube type heat exchanger 10 can be brought close to each other or in contact with each other. In addition, when the parallel flow type heat exchanger 20 is used as an evaporator, the lower side rather than the upper side of the fin 11 is brought into contact with the flat tube 23 due to the fact that condensed water flows along the lower surface of the parallel flow type heat exchanger 20 due to gravity. This is because the condensed water is more likely to collect in the lower part because it flows downward. As long as the condensed water in this part can be drained quickly, the ability to maintain heat exchange efficiency does not have to be reduced so much.

実施形態の熱交換器ユニット１を空気調和機の室内機に使用すれば、冷房運転の際に室内空気中の水分が結露しても熱交換性能が低下しにくい空気調和機の室内機を得ることができる。   If the heat exchanger unit 1 of the embodiment is used for an indoor unit of an air conditioner, an indoor unit of an air conditioner is obtained in which heat exchange performance is not easily lowered even when moisture in the room air is condensed during cooling operation. be able to.

熱交換器ユニット１は、風上側が下向きで風下側が上向きになるよう斜めに配置してもよい。この場合、下のフィンアンドチューブタイプ熱交換器１０が風上側、上のパラレルフロータイプ熱交換器１０が風下側という形になる。言い換えれば、熱交換器ユニット１には、フィンアンドチューブタイプ熱交換器１０の気流吹出面にパラレルフロータイプ熱交換器２０の気流吸込面が近接ないし接触する形で対向し、且つ、フィンアンドチューブタイプ熱交換器が下、パラレルフロータイプ熱交換器２０が上の重なり合いが生じるものである。   The heat exchanger unit 1 may be arranged obliquely so that the leeward side is downward and the leeward side is upward. In this case, the lower fin-and-tube type heat exchanger 10 is on the leeward side, and the upper parallel flow type heat exchanger 10 is on the leeward side. In other words, the heat exchanger unit 1 is opposed to the air flow outlet surface of the fin and tube type heat exchanger 10 so that the air flow suction surface of the parallel flow type heat exchanger 20 is close to or in contact with the fin and tube type heat exchanger unit 1. The type heat exchanger is below and the parallel flow type heat exchanger 20 is overlying.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明は空気調和機等の熱交換器ユニットに広く利用可能である。   The present invention can be widely used for heat exchanger units such as air conditioners.

発明の実施形態に係る熱交換器ユニットの側面図にして、フィンアンドチューブタイプ熱交換器とパラレルフロータイプ熱交換器を断面図で示したものThe side view of the heat exchanger unit which concerns on embodiment of invention, and showed the fin and tube type heat exchanger and the parallel flow type heat exchanger with sectional drawing 実施形態の熱交換器ユニットの模式的概略構成図Schematic schematic configuration diagram of the heat exchanger unit of the embodiment 熱交換器ユニットの変形態様を示す図２と同様の模式的概略構成図Schematic schematic configuration diagram similar to FIG. 2 showing a modification of the heat exchanger unit 熱交換器ユニットの変形態様を示す図１と同様の側面図The side view similar to FIG. 1 which shows the deformation | transformation aspect of a heat exchanger unit

符号の説明Explanation of symbols

１ 熱交換器ユニット
１０ フィンアンドチューブタイプ熱交換器
１１ フィン
１２ チューブ
２０ パラレルフロータイプ熱交換器
２１ 上部ヘッダパイプ
２２ 下部ヘッダパイプ
２３ 偏平チューブ
２５ コルゲートフィン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger unit 10 Fin and tube type heat exchanger 11 Fin 12 Tube 20 Parallel flow type heat exchanger 21 Upper header pipe 22 Lower header pipe 23 Flat tube 25 Corrugated fin

Claims (6)

フィンアンドチューブタイプ熱交換器とパラレルフロータイプ熱交換器を備え、前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器の気流出入り面と、前記パラレルフロータイプ熱交換器の気流出入り面が対向し、且つ、前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器が下、前記パラレルフロータイプ熱交換器が上の重なり合いが生じる形で、前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器と前記パラレルフロータイプ熱交換器を互いに近接ないし接触させて配置したことを特徴とする熱交換器ユニット。   A fin-and-tube type heat exchanger and a parallel flow type heat exchanger, wherein the fin-and-tube type heat exchanger has an air outflow / inflow surface facing the air-outflow / inflow surface of the parallel flow type heat exchanger; The fin and tube type heat exchanger and the parallel flow type heat exchanger are arranged close to each other or in contact with each other, with an AND tube type heat exchanger below and the parallel flow type heat exchanger overlapping on top. A heat exchanger unit characterized by that. 蒸発器として用いる場合、冷媒は前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器を流れてから前記パラレルフロータイプ熱交換器に流入することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ユニット。   The heat exchanger unit according to claim 1, wherein when used as an evaporator, the refrigerant flows through the fin-and-tube type heat exchanger and then flows into the parallel flow type heat exchanger. 蒸発器として用いる場合、冷媒は前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器の下部に設けた冷媒流出口より前記パラレルフロータイプ熱交換器の下部ヘッダパイプに流入することを特徴とする請求項２に記載の熱交換器ユニット。   When using as an evaporator, a refrigerant | coolant flows in into the lower header pipe of the said parallel flow type heat exchanger from the refrigerant | coolant outflow port provided in the lower part of the said fin and tube type heat exchanger. Heat exchanger unit. 前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器のフィンと前記パラレルフロータイプ熱交換器の素材金属を同一種類としたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ユニット。   2. The heat exchanger unit according to claim 1, wherein the fins of the fin-and-tube type heat exchanger and the material metal of the parallel flow type heat exchanger are of the same type. 前記フィンアンドチューブタイプ熱交換器のフィンは前記パラレルフロータイプ熱交換器の偏平チューブと平行に配置され、且つ前記フィンの長さは前記偏平チューブの長さと同等以下であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器ユニット。   The fins of the fin-and-tube type heat exchanger are arranged in parallel with the flat tubes of the parallel flow type heat exchanger, and the length of the fins is equal to or less than the length of the flat tubes. Item 2. The heat exchanger unit according to Item 1. 請求項１から５のいずれか１項に記載の熱交換器ユニットを使用することを特徴とする空気調和機の室内機。   An air conditioner indoor unit using the heat exchanger unit according to any one of claims 1 to 5.
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