JP2010054115A - Evaporator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和装置のエバポレータに関し、詳細には、凝縮水の排水性能を向上させたエバポレータに関するものである。 The present invention relates to an evaporator of an air conditioner, and more particularly to an evaporator having improved drainage performance of condensed water.
従来、空調装置に用いられるエバポレータは、それに設けられたコルゲートフィンを介して冷媒と、空気の間で効率良く熱交換し、チューブおよびコルゲートフィン表面を流れる空気を冷却するようになっている。 Conventionally, an evaporator used in an air conditioner efficiently exchanges heat between a refrigerant and air via a corrugated fin provided therein, and cools the air flowing on the surface of the tube and the corrugated fin.
そして、このコルゲートフィンには所定間隔ごとに切り起こされた複数のルーバーが通風方向に並んで形成されている。また、通風方向の上流側のルーバーと下流側のルーバーとは、通風方向に対する傾斜方向が逆方向になっており、空気が波打つように進行することで空気との接触面積を大きくしている。 And in this corrugated fin, the some louver cut and raised at predetermined intervals is formed along with the ventilation direction. Further, the upstream louver and the downstream louver in the ventilation direction are inclined in opposite directions with respect to the ventilation direction, and the contact area with the air is increased by the air traveling in a wave.
この種のエバポレータとしては、例えば、特許文献1に開示されているようなものが知られている。 As this type of evaporator, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known.
すなわち、通風方向上流側のルーバーは通風方向に対して下向きに傾斜し、通風方向下流側のルーバーは通風方向に対して上向きに傾斜している。さらに、コルゲートフィンの通風方向の中間部には、略V字状の一つの谷部が形成されている。つまり、この中間部では、上流側のルーバーと下流側のルーバーとは略V字の谷底部分に向かって下方に傾斜している。 That is, the louver on the upstream side in the ventilation direction is inclined downward with respect to the ventilation direction, and the louver on the downstream side in the ventilation direction is inclined upward with respect to the ventilation direction. Furthermore, a substantially V-shaped valley is formed in the middle portion of the corrugated fin in the ventilation direction. That is, in this intermediate portion, the upstream louver and the downstream louver are inclined downward toward the substantially V-shaped valley bottom.
このように、コルゲートフィンが略V字状に形成され、上流側のルーバーと下流側のルーバーとが略V字の谷底部分に向かって下方に傾斜しているという構成により、通風空気が冷却されることによりコルゲートフィンにおいて発生した凝縮水は谷底部分に向かって流れるというものである。
しかし、上記特許文献1に記載のエバポレータの構造によると、通風方向下流側では、凝縮水は中間部に向かって落下するため、凝縮水の落下する方向は空気の進行方向とは逆の方向となる。このため、空気の進行により凝縮水の落下が妨げられ、凝縮水がルーバーから落下しにくくなり、凝縮水がコルゲートフィン表面に滞留する虞がある。 However, according to the structure of the evaporator described in Patent Document 1, on the downstream side in the ventilation direction, the condensed water falls toward the middle portion, so the direction in which the condensed water falls is opposite to the direction in which the air travels. Become. For this reason, the fall of the condensed water is prevented by the progress of the air, the condensed water becomes difficult to fall from the louver, and the condensed water may be retained on the corrugated fin surface.
また、エバポレータを空気調和装置内に設置する際に、空気調和装置内の空気通路レイアウトの都合上高さ方向に制限がある場合等には、エバポレータ自体を下流側(通風方向に対して上向き)に倒すように傾けて設置することがある。 In addition, when the evaporator is installed in the air conditioner, if there is a restriction in the height direction due to the air passage layout in the air conditioner, the evaporator itself is located downstream (upward with respect to the ventilation direction). It may be installed at an angle so that it is tilted.
このような場合には、上記特許文献1に記載の構造によると、通風方向に対して上向きに形成された通風方向下流側のルーバーは、エバポレータ自体が下流側に傾くことで、水平面に対する傾きが緩くなる。 In such a case, according to the structure described in Patent Document 1, the louver on the downstream side in the ventilation direction formed upward with respect to the ventilation direction is inclined with respect to the horizontal plane because the evaporator itself is inclined toward the downstream side. It becomes loose.
これにより、通風方向下流側で発生する凝縮水がさらに流れ落ちにくくなり、コルゲートフィン表面に滞留しやすくなることがある。 Thereby, the condensed water generated on the downstream side in the ventilation direction is more difficult to flow down, and may easily stay on the corrugated fin surface.
このため、空調空気の風量を増加変化させる際等にこの滞留している凝縮水が風圧を受けエバポレータ下流端から飛散することがあり、飛散した凝縮水が調和空気再加熱のための図示しないヒータ等に付着して調和空気の再加熱性能を低下させる虞や、ミックスドアに付着して潤滑用グリスを洗い流してしまう虞がある。 For this reason, when the air volume of the conditioned air is increased and changed, the staying condensed water may be scattered from the downstream end of the evaporator due to wind pressure, and the scattered condensed water is not shown in the heater for reheating the conditioned air. There is a risk that the reheating performance of the conditioned air will be deteriorated due to adhesion, and the grease for lubrication may be washed away due to adhesion to the mix door.
さらには、凝縮水がコルゲートフィン表面に滞留することで、調和空気とコルゲートフィンとの間の伝熱面積が小さくなり、また、空気通路断面積を狭めて通気抵抗が増大して冷房性能が低下してしまうという虞がある。 Furthermore, the condensed water stays on the corrugated fin surface, so that the heat transfer area between the conditioned air and the corrugated fin is reduced, and the air passage cross-sectional area is reduced to increase the airflow resistance and the cooling performance is lowered. There is a risk of it.
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、凝縮水の排水性能を向上させて、エバポレータからの飛散を防ぎ、さらに冷房性能を向上させることができるエバポレータを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to provide an evaporator that improves the drainage performance of condensed water, prevents scattering from the evaporator, and further improves the cooling performance. is there.
本発明に係るエバポレータは、エバポレータを設置した状態で、通風方向下流側のルーバーの、水平面に対する傾斜角度が、凝縮水が落下するような傾斜角度に形成されているという構成により、凝縮水の排水性能を向上させることができる。 In the evaporator according to the present invention, the drainage of the condensed water is configured such that the inclination angle of the louver on the downstream side in the ventilation direction with respect to the horizontal plane is formed at an inclination angle at which the condensed water falls, with the evaporator installed. Performance can be improved.
すなわち、本発明に係るエバポレータは、内部に冷媒通路を有する冷媒管部と、前記冷媒管部が複数個通風方向に直行する方向に並列に設置された状態で、隣り合う前記冷媒管部の間に、前記隣り合う各冷媒管部にろう付け等で接合するように設けられたコルゲートフィンと、からなるエバポレータにおいて、前記コルゲートフィンには所定間隔ごとに切り起こされる複数のルーバーが形成され、前記エバポレータを空気調和装置の通風路内に設置した状態で、前記ルーバーのうち、通風方向の中間部から下流側に設けられた前記ルーバーの、水平面に対する傾斜角度が、凝縮水が落下するような傾斜角度に形成されていることを特徴とする。 That is, the evaporator according to the present invention includes a refrigerant pipe portion having a refrigerant passage therein, and a plurality of the refrigerant pipe portions arranged in parallel in a direction perpendicular to the ventilation direction. And an evaporator comprising a corrugated fin provided so as to be joined to each adjacent refrigerant pipe portion by brazing or the like, wherein the corrugated fin is formed with a plurality of louvers that are cut and raised at predetermined intervals, With the evaporator installed in the ventilation path of the air conditioner, the inclination angle of the louver provided downstream from the middle part in the ventilation direction of the louver is such that the condensed water falls. It is formed at an angle.
このように構成された本発明に係るエバポレータによれば、コルゲートフィンの表面において空気が冷やされて発生した凝縮水は、エバポレータを設置した状態で、水平面に対して急な傾斜角度(ルーバーの面が重力に向いている)を有しているルーバーに沿って流れ落ちる。 According to the evaporator according to the present invention configured as described above, the condensed water generated by cooling the air on the surface of the corrugated fin has a steep inclination angle with respect to the horizontal plane (the surface of the louver) with the evaporator installed. Flows down along a louver that has gravity).
また、本発明に係るエバポレータにおいて、前記通風方向の中間部から下流側に設けられた前記ルーバーは、前記通風方向に対して下向きに傾斜しているという構成とするのが好ましい。 In the evaporator according to the present invention, it is preferable that the louver provided downstream from the intermediate portion in the ventilation direction is inclined downward with respect to the ventilation direction.
このように構成された本発明に係るエバポレータによれば、特に凝縮水が発生すると共に溜まりやすい通風方向下流側において、凝縮水の流れおちる進行方向が通風方向と同じであるため、よりエバポレータ内での凝縮水の排水性が向上するため伝熱面積の減少を防ぐことが出来る。よって、熱交換性能も向上し、エバポレータ端からの凝縮水の飛散も防止出来る。 According to the evaporator according to the present invention configured in this way, particularly in the downstream of the ventilation direction in which condensed water is generated and easily collected, the traveling direction in which the condensed water flows is the same as the ventilation direction. Since the condensate drainage is improved, the heat transfer area can be prevented from decreasing. Therefore, heat exchange performance is also improved, and scattering of condensed water from the end of the evaporator can be prevented.
本発明に係るエバポレータによれば、凝縮水の排水性能を向上させて、エバポレータからの飛散を防ぎ、さらに冷房性能を向上させることができる。 According to the evaporator which concerns on this invention, the drainage performance of condensed water can be improved, scattering from an evaporator can be prevented, and also the cooling performance can be improved.
以下、本発明のエバポレータに係る最良の実施形態について、図面を参照して説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the evaporator according to the invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態を説明するためのエバポレータ1の全体構成を示す斜視図であり、図2は、図1のコルゲートフィン5の構成を示す斜視図であり、図3は、図2のA−A断面図であり、図4は、図1のエバポレータ1が空気通路内において重力方向に対して傾いて設置されている状態を示す斜視図であり、図5は、図4のB−B断面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an evaporator 1 for explaining an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a
図1に示すように、エバポレータ1は、図1の上下方向に間隔をおいて配置された冷媒入出側タンク2および冷媒ターン側タンク3と、空気の通風方向に対して直行する方向に配置された複数の冷媒管部4とを備えている。
As shown in FIG. 1, the evaporator 1 is arranged in a direction perpendicular to the air inlet /
さらに、エバポレータ1は、冷媒管部4が両タンク(冷媒入出側タンク2および冷媒ターン側タンク3)の間に図1の左右方向に間隔をおいて並列状に配置された状態で、それぞれ隣り合う冷媒管部4の間に、これらの冷媒管部4にろう付けすることにより接合するコルゲートフィン5を備えている。そして、図示しない冷房サイクルにおいてエバポレータの上流に設置されたコンプレッサ、コンデンサおよび膨張弁により圧縮され液化されたあと減圧された冷媒が冷媒管部4を上下方向に流れる。この冷媒と熱交換する空気は、これと直行する方向、つまり、図1に示す通風方向Xの方向に流れる。
Further, the evaporator 1 is adjacent to each other in a state in which the refrigerant pipe portions 4 are arranged in parallel between the two tanks (the refrigerant inlet /
図2に示すように、コルゲートフィン5には、所定間隔ごとに切り起こされた複数のルーバー6が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
なお、本実施形態では、図3に示すように、ルーバー6のうち、通風方向Xの中間部5aから上流側に設けられた上流側ルーバー7が通風方向Xに対して上向きに(水平面に対する上流側傾斜角度θ1で)傾斜し、中間部5aから下流側に設けられた下流側ルーバー8が通風方向Xに対して下向きに(水平面に対する下流側傾斜角度θ2で)傾斜している場合であり、かつ、図4に示すように、エバポレータ1自体が下流側(通風方向Xに対して上向き)に倒すように鉛直面に対する傾斜角度θ3で傾いて設置されている場合について説明する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, among the
図4に示すように、エバポレータ1は下流側に倒すように鉛直面に対する傾斜角度θ3で傾いて設置され、通風方向Xの下流側に設けられた下流側ルーバー8は、水平面に対する下流側傾斜角度θ5(=θ2+θ3)で傾き、上流側ルーバー7表面に発生して通風により運ばれた凝縮水や、通風方向Xの下流側で発生した凝縮水が落下するような傾斜角度に形成されている。
As shown in FIG. 4, the evaporator 1 is installed at an inclination angle θ3 with respect to the vertical plane so as to be tilted downstream, and the
また、エバポレータ1が傾いており、上流側ルーバー7は水平面に対する上流側傾斜角度θ4(=θ1−θ3)で傾き、下流側ルーバー8の方が水平面に対し、急な傾斜角度で傾いている(θ5>θ4)。
Further, the evaporator 1 is inclined, the
上述したエバポレータ1において、冷媒が冷媒管部4を流れる間に、蒸発し気化熱を奪う。冷媒管部4にろう付けされているコルゲートフィン5も冷却され、通風方向Xの方向に流れる空気と熱交換し空気から熱を奪う。このとき、コルゲートフィン5の表面において空気が冷やされて凝縮水が発生するが、上述のように構成された本発明に係るエバポレータ1によれば、凝縮水は重力により下流側ルーバー8に沿って流れ、下流側ルーバー8間の間隙に落下し、コルゲートフィン5の表面上に滞留することを防ぐことができる。
In the above-described evaporator 1, the refrigerant evaporates and takes heat of vaporization while flowing through the refrigerant pipe portion 4. The
さらに、エバポレータ1を設置した状態において、下流側ルーバー8の、水平面に対する下流側傾斜角度θ5が、凝縮水が落下するような傾斜角度に形成されているため、コルゲートフィン5は、例えば、特許文献1に記載のコルゲートフィンのように略V字状に形成させることなく、図2のようなまっすぐの形状で排水性能を確保できる。このため、コルゲートフィン5の形状によって空気の流れが妨げられることを防ぎ、整流効果を得ることができる。
Further, in the state where the evaporator 1 is installed, the
また、凝縮水の発生の起りやすい通風方向Xの下流側において、下流側ルーバー8が通風方向Xに対して下向きに傾いて形成されているため、重力によるだけでなく空気の流れによっても凝縮水が流され、排水性能をさらに向上させることができる。
Further, since the
このように、凝縮水の排水性能を向上させて、コルゲートフィン5の表面上に凝縮水が滞留するのを防ぐことができると、風量を変化させる際等に、滞留している凝縮水がエバポレータ1から飛散してしまうことを防ぎ、飛散した凝縮水がヒータ等に付着して調和空気の再加熱性能を低下させることやミックスドアに付着して潤滑用グリスを洗い流してしまうということも防ぐことができる。
Thus, when the drainage performance of condensed water can be improved and the condensed water can be prevented from staying on the surface of the
そして、凝縮水がコルゲートフィン5の表面上に滞留しないことにより、空気とコルゲートフィン5との間の伝熱面積の減少を防ぐことができる。またさらに、空気の通路の断面積の減少もなくなり、空気が流れやすくなる。これらのことにより、冷房性能を向上させることができる。
And since condensed water does not stay on the surface of
また、エバポレータ1を設置した状態において、凝縮水の発生が起りやすい下流側ルーバー8の、水平面に対する下流側傾斜角度θ5は、上流側ルーバー7の、水平面に対する上流側傾斜角度θ4よりも急であるため(θ5>θ4)、排水性能がより向上し、発生した凝縮水が傾斜によって流されやすくなる。
Further, in a state where the evaporator 1 is installed, the
なお、エバポレータ1を設置した状態において、下流側ルーバー8の方が上流側のルーバー7よりも、水平面に対して急な角度で傾いていればよい(θ5=θ2+θ3>θ4=θ1−θ3)。
In the state where the evaporator 1 is installed, it is only necessary that the
すなわち、本実施形態のようにエバポレータ1自体を下流側へ倒すように傾けて設置する場合には、エバポレータ1を傾ける前の状態で、水平面に対する下流側傾斜角度θ2が、水平面に対する上流側傾斜角度θ1よりも大きい必要はない。 That is, when the evaporator 1 itself is tilted so as to be tilted downstream as in this embodiment, the downstream tilt angle θ2 with respect to the horizontal plane is the upstream tilt angle with respect to the horizontal plane before the evaporator 1 is tilted. It is not necessary to be larger than θ1.
このため、図3において、エバポレータ1を傾ける前の上流側ルーバー7の水平面に対する上流側傾斜角度θ1と下流側ルーバー8の水平面に対する下流側傾斜角度θ2との関係は、θ1<θ2の場合に限られず、θ1≦θ2の場合や、θ1≧θ2の場合であってもよい。
Therefore, in FIG. 3, the relationship between the upstream inclination angle θ1 with respect to the horizontal plane of the
例えば、θ1=θ2の場合には、コルゲートフィン5に上流側ルーバー7、下流側ルーバー8を切り起こしていく際に、上流側と下流側とで切り起こしていく傾斜角度を変える必要がないため、製造作業を容易化させることができる。
For example, in the case of θ1 = θ2, when the
特に、このようにθ1=θ2の場合には、特許文献1に記載のように、上流側のルーバーが通風方向に対して下向きに傾斜し、下流側のルーバーが通風方向に対して上向きに傾斜するように形成されているような既存のコルゲートフィンを使用することもできる。 In particular, when θ1 = θ2 as described above, as described in Patent Document 1, the upstream louver is inclined downward with respect to the ventilation direction, and the downstream louver is inclined upward with respect to the ventilation direction. It is also possible to use an existing corrugated fin as formed.
つまり、複数のコルゲートフィン5をエバポレータ1の左右方向に間隔をおいて並列状にろう付けしていく際に、コルゲートフィン5の上下方向を逆向きにろう付けすることで、上流側ルーバー7が通風方向Xに対して上向きに傾斜し、下流側ルーバー8が通風方向Xに対して下向きに傾斜するように形成することができる。
In other words, when the plurality of
このように、既存のコルゲートフィン5を、ろう付けする際の上下方向を逆向きにするだけで使用することができるため、製造コストの削減等を図ることができる。
Thus, since the existing
また、本実施形態のように、下流側ルーバー8が通風方向Xに対して下向きに傾斜している場合には、エバポレータ1を設置した状態において、下流側ルーバー8の、水平面に対する下流側傾斜角度θ5は5度以上であることが好ましい。
Further, when the
このような傾斜角度にすることで凝縮水が落下しやすくなるが、より凝縮水の落下を促進させるためには、水平面に対する下流側傾斜角度θ5はさらに急な角度である方がよい。 By setting such an inclination angle, the condensed water easily falls, but in order to further promote the falling of the condensed water, the downstream side inclination angle θ5 with respect to the horizontal plane is preferably a steeper angle.
なお、本実施形態においては、エバポレータ1が倒れるように傾いて設置されている場合について説明したが、本発明に係るエバポレータはこの様態に限定されるものではなく、通風方向下流側のルーバーの、水平面に対する傾斜角度が、凝縮水が落下するような傾斜角度に形成されていれば、エバポレータ自体は傾いていなくてもよい。 In addition, in this embodiment, although the case where the evaporator 1 was inclined and installed so that it might fall down, the evaporator which concerns on this invention is not limited to this aspect, The ventilation direction downstream louver, If the inclination angle with respect to the horizontal plane is formed so that the condensed water falls, the evaporator itself may not be inclined.
また、本実施形態においては、下流側ルーバー8が通風方向Xに対して下向きに傾斜している場合について説明したが、本発明に係るエバポレータはこの様態に限定されるものではない。
Moreover, although the case where the
例えば、図6に示すようなコルゲートフィン105の構造であってもよい。図6に示すように、上流側ルーバー107は通風方向X’に対して下向きに傾斜しており、下流側ルーバー108は、通風方向X’に対して上向きに傾斜している。また、水平面に対する下流側傾斜角度θ105は、水平面に対する上流側傾斜角度θ104よりも急な角度になっている(θ105>θ104)。
For example, the structure of the
さらに、本実施形態においては、上流側ルーバー7の傾斜方向と下流側ルーバー8の傾斜方向とは、反対の方向である場合について説明したが、本発明に係るエバポレータはこの様態に限定されるものではない。
Further, in the present embodiment, the case where the inclination direction of the
例えば、図7、図8に示すようなコルゲートフィン205、305の構造であってもよい。図7に示すように、上流側ルーバー207は通風方向X’’に対して下向きに傾斜しており、下流側ルーバー208もまた、通風方向X’’に対して下向きに傾斜している。また、水平面に対する下流側傾斜角度θ205は、水平面に対する上流側傾斜角度θ204よりも急な角度になっている(θ205>θ204)。
For example, the structure of the
そして、図8に示すように、上流側ルーバー307は通風方向X’’’に対して上向きに傾斜しており、下流側ルーバー308もまた、通風方向X’’’に対して上向きに傾斜している。また、水平面に対する下流側傾斜角度θ305は、水平面に対する上流側傾斜角度θ304よりも急な角度になっている(θ305>θ304)。
As shown in FIG. 8, the
さらに、図6、図8に示すように、下流側ルーバー108、308が通風方向X’、X’’’に対して上向きである場合には、エバポレータを設置した状態において、下流側ルーバー108、308の、水平面に対する下流側傾斜角度θ105、θ305は8度以上であることが好ましい。
Further, as shown in FIGS. 6 and 8, when the
このような傾斜角度にすることで、凝縮水が落下しやすくなるが、より凝縮水の落下を促進させるためには、この水平面に対する下流側傾斜角度θ105、θ305はさらに急な角度である方がよい。 By setting such an inclination angle, the condensed water easily falls, but in order to further promote the falling of the condensed water, the downstream side inclination angles θ105 and θ305 with respect to the horizontal plane should be steeper angles. Good.
5 コルゲートフィン
5a 中間部
6 ルーバー
7 上流側ルーバー
8 下流側ルーバー
X 通風方向
θ1 水平面に対する上流側傾斜角度
θ2 水平面に対する下流側傾斜角度
5
Claims (6)
前記冷媒管部が複数個通風方向に直行する方向に並列に設置された状態で、隣り合う前記冷媒管部の間に、前記隣り合う各冷媒管部に接合するように設けられたコルゲートフィンと、からなる空気調和装置のエバポレータにおいて、
前記コルゲートフィンには所定間隔ごとに切り起こされる複数のルーバーが形成され、 前記エバポレータを空気調和装置の通風路内に設置した状態で、前記ルーバーのうち、通風方向の中間部から下流側に設けられた前記ルーバーの、水平面に対する傾斜角度が、凝縮水が落下するような傾斜角度に形成されていることを特徴とするエバポレータ。 A refrigerant pipe portion having a refrigerant passage therein;
Corrugated fins provided between the adjacent refrigerant pipe portions so as to be joined to the adjacent refrigerant pipe portions in a state where a plurality of the refrigerant pipe portions are installed in parallel in a direction perpendicular to the ventilation direction. In the evaporator of the air conditioner comprising:
The corrugated fin is formed with a plurality of louvers that are cut and raised at predetermined intervals, and is provided downstream from an intermediate portion in the ventilation direction of the louver in a state where the evaporator is installed in the ventilation path of the air conditioner. An evaporator, wherein an inclination angle of the louver formed with respect to a horizontal plane is formed such that condensed water falls.
前記エバポレータを設置した状態において、前記下流側に設けられた前記ルーバーの、水平面に対する傾斜角度は、前記上流側に設けられた前記ルーバーの、水平面に対する傾斜角度よりも急な角度に形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載のエバポレータ。 The louver provided on the upstream side in the ventilation direction and the louver provided on the downstream side in the ventilation direction are both inclined from the horizontal,
In the state where the evaporator is installed, the inclination angle of the louver provided on the downstream side with respect to the horizontal plane is formed to be steeper than the inclination angle of the louver provided on the upstream side with respect to the horizontal plane. The evaporator according to claim 1, wherein the evaporator is characterized by the above.
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