JP2012002399A - 熱交換器、並びに、この熱交換器を備えた空気調和機及び冷蔵庫 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】環状に形成されるフィンカラー先端部2cには、所定のピッチで吸引口4が形成されており、この吸引口4から隙間31に表面張力の効果により、充填剤31aを充填した。
【選択図】図1
Description
(熱交換器1の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る熱交換器1の拡管後の拡大図であり、図2は、同熱交換器1のフィンカラー2bのフィンカラー先端部2cに形成された吸引口4を示す図である。
図1で示される熱交換器1は、少なくとも、銅合金又はアルミニウム合金等の耐熱性金属板から形成され、所定のピッチで配列されたフィン2と、そのフィン2に形成されたフィン穴2aに直交に挿通され、銅若しくは銅合金又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金等の金属材料から形成された伝熱管3とによって形成されている。
なお、フィンカラー先端部2cには、所定のピッチで吸引口4が形成されるとしているが、これに限定されるものではなく、ランダムに形成されていてもよく、また、複数ではなく1つの吸引口4が形成されるものとしてもよい。
まず、フィン2についてフィンカラー2bを形成したのち、図2で示されるように、そのフィンカラー先端部2cに吸引口4を形成する。このフィン2のフィン穴2aに伝熱管3を挿通させ、伝熱管3を拡管してフィン2に固定させる。次に、吸引口4から充填剤31aを充填する。さらに、熱交換器1全体に充填剤31aと同様の充填剤を塗装する。
以上の構成のように、フィンカラー2bのフィンカラー先端部2c、フィンカラー根元部2d、及び、伝熱管3の外側面によって形成される隙間31に充填剤31aを充填させることによって、伝熱管3とフィンカラー2bとの接触部に充填剤31aが充満し、これによって、隙間31における部分、及び、伝熱管3とフィン2との接触熱抵抗を低減することができる。
(熱交換器1の構成)
図3は、本発明の実施の形態2に係る熱交換器1の拡管後の拡大図である。
図3で示される熱交換器1は、少なくとも、銅合金又はアルミニウム合金等の耐熱性金属板から形成され、所定のピッチで配列されたフィン2と、そのフィン2に形成されたフィン穴2aに直交に挿通され、銅若しくは銅合金又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金等の金属材料から形成された伝熱管3とによって形成されている。
まず、フィン2についてフィンカラー2bを形成する。このフィン2のフィン穴2aに伝熱管3を挿通させ、伝熱管3を拡管してフィン2に固定させる。次に、フィン間非接触部3aに充填剤31bを塗布し、さらに熱交換器1全体に充填剤31bと同様の充填剤を塗装する。
以上の構成のように、隣り合ったフィン2とフィン2が接触せず、かつ、伝熱管3がフィンカラー2bと接していないフィン間非接触部3aにおいて、充填剤31bを塗布することによって、伝熱管3とフィンカラー2bとの接触部にこの充填剤31bが充満し、伝熱管3とフィン2との接触熱抵抗を低減することができる。
本実施の形態に係る熱交換器1について、実施の形態1に係る熱交換器1の構成と相違する点を中心に説明する。
図1で示される隙間31に充填する充填剤31aとして、親水性のシリカ膜中に撥水性のシリコン樹脂又はフッ素樹脂粒子を均一に分散させた親撥水ハイブリッド構造を有するものを用い、隙間31に充填させるほか、フィン2の表面をこの充填剤31aでコーティングする。
以上の構成によって、例えば、室外機に本実施の形態に係る熱交換器1を採用した場合、熱交換器1の着霜耐力が増加し、暖房低温能力を改善することができる。
本実施の形態に係る熱交換器1について、実施の形態1に係る熱交換器1の構成と相違する点を中心に説明する。
図1で示される隙間31に充填する充填剤31aとして、親水性のシリカ及び高分子ポリマー膜中に撥水性のシリコン樹脂又はフッ素樹脂粒子を均一に分散させた親撥水ハイブリッド構造を有するものを用い、隙間31に充填させるほか、フィン2の表面をこの充填剤31aでコーティングする。
以上の構成によって、例えば、室外機に本実施の形態に係る熱交換器1を採用した場合、熱交換器1の霜高さ抑制及び滑落性を向上させることができ、着霜耐力が増加し、暖房低温能力を改善することができる。
本実施の形態に係る熱交換器1について、実施の形態1に係る熱交換器1の構成と相違する点を中心に説明する。
図1で示される隙間31に充填する充填剤31aとして、例えば、熱伝導率0.1〜0.8[W/mK]、粘度50〜300[mPas]の充填剤を用い、炉中でこの充填剤を硬化温度150〜350[℃]の範囲で硬化させ、伝熱管3とフィン2とを一体に固定させる。
以上のような構成によって、伝熱管3とフィン2との密着性を悪化させることなく、熱交換器1の製造コストを低減することができる。
本実施の形態においては、実施の形態1〜実施の形態5のいずれかの熱交換器1を空気調和機に搭載した例を示す。
図4は、本発明の実施の形態6に係る空気調和機の室外機5の構成図である。
図4で示されるように、フィン2の配列によって構成された熱交換器1は、室外機5内部に設置され、また、この熱交換器1に空気を送り込むためのファン6が設置されている。また、ファン6の回転によって、図4で示される矢印方向に空気の流れが生じ、熱交換器1と送り込まれる空気との熱交換が実施される。
以上の構成によって、伝熱管3とフィン2との接触熱抵抗を低減した空気調和機を得ることができる。
本実施の形態においては、実施の形態1〜実施の形態5のいずれかの熱交換器1を冷蔵庫に搭載した例を示す。
図5は、本発明の実施の形態7に係る冷蔵庫の側断面図である。
図5で示されるように、冷蔵庫の背面上部には、制御装置201が取り付けられている。この制御装置201は、例えば、マイクロコントローラー等の演算装置を備えている。冷蔵庫内部の下方には、熱交換器である冷却器202、圧縮機203、及びファン204が設置されている。実施の形態1〜実施の形態5のいずれかの熱交換器1は、上記の冷却器202として搭載されている。また、後述する製氷室212の内部には、製氷機205が取り付けられている。そして、本実施の形態に係る冷蔵庫は、例えば、図5で示されるように、貯蔵室として、上から冷蔵室211、製氷室212、野菜室213及び冷凍室214を備えている。
冷却器202及び圧縮機203等から構成される冷凍サイクルによって生成された冷気は、制御装置201によって駆動されるファン204の回転によって冷蔵庫内の風路を循環し、各貯蔵室に送られ、その内部に貯蔵されている食品等の品質を維持する。
以上の構成によって、伝熱管3とフィン2との接触熱抵抗を低減した冷蔵庫を得ることができる。
Claims (14)
- 所定のピッチで配列され、フィン穴の周縁から立設された円筒状のフィンカラーを有するフィンと、
前記フィン穴に挿通された状態で拡管され、その外側面が前記フィンカラーの内面に密着して固定され、その内部に冷媒が流通する伝熱管と、
を備え、
前記フィンカラーの先端部は、前記伝熱管の外側面から離れる方向に反り返っており、
1つ又は複数の吸引口が形成され、そして、その隣のフィンカラーの根元部に当接又は近接しており、
前記フィンカラーの先端部、該先端部が当接又は近接した隣の前記フィンカラーの根元部、及び、前記伝熱管の外側面によって形成される隙間に、前記吸引口から充填剤が充填された
ことを特徴とする熱交換器。 - 所定のピッチで配列され、フィン穴の周縁から立設された円筒状のフィンカラーを有するフィンと、
前記フィン穴に挿通された状態で拡管され、その外側面が前記フィンカラーの内面に密着して固定され、その内部に冷媒が流通する伝熱管と、
を備え、
前記フィンカラーの先端部から隣のフィンカラーの根元部まで所定の間隙を有し、前記伝熱管の前記間隙部分に充填剤が塗布された
ことを特徴とする熱交換器。 - 前記間隙部分に塗布された前記充填剤の膜厚が、2[μm]〜30[μm]である
ことを特徴とする請求項2記載の熱交換器。 - 前記フィンカラーの内面に前記充填剤を塗布した状態で、前記伝熱管が挿通され拡管された
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の熱交換器。 - 前記充填剤は、親水性のシリカ膜中に撥水性のシリコン樹脂又はフッ素樹脂粒子を均一に分散させた親撥水ハイブリッド構造を有した
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の熱交換器。 - 前記充填剤は、親水性のシリカ及び高分子ポリマー膜中に撥水性のシリコン樹脂又はフッ素樹脂粒子を均一に分散させた親撥水ハイブリッド構造を有した
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の熱交換器。 - 前記充填剤は、前記フィンの表面にコーティングされた
ことを特徴とする請求項5又は請求項6のいずれかに記載の熱交換器。 - 前記充填剤は、熱伝導率が0.1[W/mK]〜0.8[W/mK]である
ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の熱交換器。 - 前記充填剤は、粘度が50[mPas]〜300[mPas]である
ことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の熱交換器。 - 前記充填剤は、硬化温度が150[℃]〜350[℃]の範囲で硬化され、前記伝熱管と前記フィンとを一体に固定された
ことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の熱交換器。 - 前記充填剤が熱交換器全体に塗装された
ことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載の熱交換器。 - 前記伝熱管の内部を流通する冷媒は、HC単一冷媒、HCを含む混合冷媒、R32、R410A、R407C、テトラフルオロプロペン及びこのテトラフルオロプロペンよりも沸点の低いHFC系冷媒からなる非共沸混合冷媒、又は、二酸化炭素である
ことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の熱交換器。 - 請求項1〜請求項12のいずれかに記載の熱交換器を搭載した
ことを特徴とする空気調和機。 - 請求項1〜請求項12のいずれかに記載の熱交換器を搭載した
ことを特徴とする冷蔵庫。
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