JP2012154495A - 熱交換器及び空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱交換器(30)は、側面が対向するように上下に配列され、内部に管長さ方向に沿って延びる複数の冷媒通路(80)が形成される複数の扁平管(31)と、隣り合う扁平管(31)の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィン(35,35)とを備えたものを対象としている。扁平管(31)は、各冷媒通路(80)が管長さ方向に沿って延びる第1溝部(83)を備えて構成され、第1溝部(83)は、管軸直交断面視において、曲面に形成された溝周縁部(87)と、曲面に形成された溝底部(84)と、溝底部(84)と溝周縁部(87)との間に形成された直線部(88)とを備えている。
【選択図】図5
Description
本実施形態の熱交換器を備えた空気調和機(10)について、図1を参照しながら説明する。
空気調和機(10)は、室外ユニット(11)と室内ユニット(12)とを備えている。室外ユニット(11)と室内ユニット(12)は、液側連絡配管(13)とガス側連絡配管(14)とを介して互いに接続されている。空気調和機(10)では、室外ユニット(11)、室内ユニット(12)、液側連絡配管(13)、及びガス側連絡配管(14)によって、冷媒回路(15)が形成されている。
空気調和機(10)は、冷房運転を行う。冷房運転中には、四方切換弁(17)が第1状態に設定される。また、冷房運転中には、室外ファン(20)及び室内ファン(21)が運転される。
空気調和機(10)は、暖房運転を行う。暖房運転中には、四方切換弁(17)が第2状態に設定される。また、暖房運転中には、室外ファン(20)及び室内ファン(21)が運転される。
上述したように、暖房運転中には、室外熱交換器(30)が蒸発器として機能する。外気温が低い運転条件では、室外熱交換器(30)における冷媒の蒸発温度が0℃を下回る場合があり、この場合には、室外空気中の水分が霜となって室外熱交換器(30)に付着する。そこで、空気調和機(10)は、例えば暖房運転の継続時間が所定値(たとえは数十分)に達する毎に、除霜動作を行う。
空気調和機(10)の室外熱交換器(30)を構成する本実施形態の熱交換器について、図2〜図3を適宜参照しながら説明する。
図2に示すように、本実施形態の室外熱交換器(30)は、一つの第1ヘッダ集合管(40)と、一つの第2ヘッダ集合管(50)と、多数の扁平管(31)と、多数のフィン(35)とを備えている。第1ヘッダ集合管(40)、第2ヘッダ集合管(50)、扁平管(31)、及びフィン(35)は、何れもアルミニウム合金製の部材であって、互いにロウ付けによって接合されている。
本実施形態の室外熱交換器(30)は、複数の扁平管(31)を有している。扁平管(31)は、その軸直角断面形状が扁平な長円形あるいは矩形となっている伝熱管である。室外熱交換器(30)において、複数の扁平管(31)は、その伸長方向が左右方向となり、且つそれぞれの平坦な側面が互いに向かい合う姿勢で配置されている。また、複数の扁平管(31)は、互いに一定の間隔をおいて上下に並んで配置されている。各扁平管(31)は、その一端部が第1ヘッダ集合管(40)に挿入され、その他端部が第2ヘッダ集合管(50)に挿入されている。
上述した冷房運転時には、室外熱交換器(30)が凝縮器として機能する。図2の実線の矢印で示すように、冷房運転時には、圧縮機(16)で圧縮された高圧のガス冷媒が、第2接続管(50b)を介して第2ヘッダ集合管(50)に流入する。第2ヘッダ集合管(50)では、ガス冷媒が下方へ流れながら、各扁平管(31)に分流する。各扁平管(31)を流れる冷媒は、室外空気へ放熱して凝縮する。凝縮した後の液冷媒は、第1ヘッダ集合管(40)で合流しながら下方へ流れる。合流した液冷媒は、第1接続管(40b)を介して膨張弁(18)側へ送られる。
上記本実施形態によれば、溝周縁部(87)と溝底部(84)との間に直壁(88)を設けたため、第1溝部(83)内の表面積を大きくすることができる。これにより、扁平管(31)の各冷媒通路(80)を流れる冷媒の伝熱面積が大きくすることができる。この結果、扁平管(31)の各冷媒通路(80)を流れる冷媒と空気との間での熱交換性能が向上させることができる。
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
上記実施形態に係る熱交換器(30)のフィンは、上下に隣り合う扁平管(31)の間に配置される波板状のコルゲートフィン(35)である。また、このコルゲートフィン(35)の伝熱部(36)には、伝熱を促進させるための複数のルーバ(37)が形成されている。しかしながら、熱交換器(30)に図7及び図8に示すような変形例のフィン(70)を採用してもよい。
30 熱交換器
31 扁平管
35 フィン
80 冷媒通路
83 第1溝部
84 溝底部
87 溝周縁部
88 直壁
91 第2溝部
Claims (5)
- 側面が対向するように上下に配列され、内部に管長さ方向に沿って延びる複数の流体通路(80)が形成される複数の扁平管(31)と、隣り合う上記扁平管(31)の間を空気が流れる複数の通風路に区画する複数のフィン(35,35)とを備えた熱交換器であって、
上記扁平管(31)は、上記流体通路(80)が管長さ方向に沿って延びる溝部(83)を備えて構成され、
上記溝部(83)は、管軸直交断面視において、曲面に形成された溝縁部(87)と、曲面に形成された溝底部(84)と、該溝底部(84)と上記溝縁部(87)との間に形成された直線部(88)とを備えている
ことを特徴とする熱交換器。 - 請求項1において、
上記扁平管(31)に形成される流体通路(80)は、管軸直交断面視において多角形に形成されてなり、
該流体通路(80)には、隅角部(82)が形成されている
ことを特徴とする熱交換器。 - 請求項2において、
上記流体通路(80)は、上記隅角部(82)に設けられ、且つ管長さ方向に沿って延びる隅溝部(91)を備える一方、上記溝部(83)は、管軸直交断面視における上記流体通路(80)の一辺に複数設けられ、
上記隅溝部(91)と、該隅溝部(91)に隣り合う一の溝部(83)との間に形成される溝縁高さ(h2)は、隣り合う上記溝部(83,83)同士の間に形成される溝縁高さ(h1)よりも低く形成されている
ことを特徴とする熱交換器。 - 請求項2において、
上記溝部(83)は、上記溝縁部(87)、又は上記溝底部(84)が、所定の曲率半径(R1)の曲面に形成され、
上記流体通路(80)は、上記隅角部(82)に設けられ、且つ管長さ方向に沿って延びる隅溝部(91)を備え、
上記隅溝部(91)は、底部が、上記溝縁部(87)、又は上記溝底部(84)の曲率半径(R1)よりも大きい曲率半径(R2)の曲面に形成されている
ことを特徴とする熱交換器。 - 請求項1乃至4の何れか一つに記載の熱交換器(30)が設けられた冷媒回路(15)を備え、
上記冷媒回路(15)において冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うことを特徴とする空気調和機。
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