JP2013113480A - Heat pump apparatus - Google Patents

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公二 野一色
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat pump apparatus capable of preventing efficiency of heat exchange from being deteriorated even when frost is generated in an air heat exchanger.SOLUTION: A heat pump apparatus 1 is constituted by arranging a compressor 2 for compressing a refrigerant R, an air heat exchanger 5 for moving heat from external air A to the refrigerant R, and a user side heat exchanger 3 for moving heat from the refrigerant R to the user side on a circulation passage through which the refrigerant R is circulated. The air heat exchanger 5 is a plate fin type heat exchanger configured by laminating a refrigerant plate element 8 for allowing the refrigerant R to pass through the inside thereof and an air plate element 9 for allowing the air A to pass through the inside thereof. On the air plate element 9, a passage allowing the air A to flow therein is obliquely arranged so as to decline in an air flow direction.

Description

本発明は、ヒートポンプ装置に関し、特に、ヒートポンプ装置に備えられた空気熱交換器に関する。   The present invention relates to a heat pump device, and more particularly to an air heat exchanger provided in the heat pump device.

従来より、温度の低い方から高い方へと熱を伝達する機器として、ヒートポンプ装置が用いられている。ヒートポンプ装置の構成としては、圧縮機、凝縮器(利用側熱交換器)、膨張弁、蒸発器(空気熱交換器)と、これらを結ぶ配管から成っており、この配管の中を、低い温度でも蒸発する特性を持つ冷媒が循環するものとなっている。冷媒は、空気熱交換器で空気などの熱源から熱を吸収し、蒸発して圧縮機に吸い込まれ、高温・高圧のガスに圧縮されて利用側熱交換器に送られる。ここで、冷媒は、熱を放出して液体になり、さらに膨張弁で減圧されて再び空気熱交換器に戻ることになる。   Conventionally, a heat pump device has been used as a device for transferring heat from a lower temperature to a higher temperature. The configuration of the heat pump device consists of a compressor, a condenser (use side heat exchanger), an expansion valve, an evaporator (air heat exchanger), and a pipe connecting them. However, the refrigerant that evaporates is circulated. The refrigerant absorbs heat from a heat source such as air with an air heat exchanger, evaporates and is sucked into the compressor, is compressed into a high-temperature and high-pressure gas, and is sent to the use-side heat exchanger. Here, the refrigerant releases heat and becomes liquid, and is further depressurized by the expansion valve and returns to the air heat exchanger again.

ヒートポンプ装置、及びヒートポンプ装置に用いられている利用側熱交換器や空気熱交換器に関しては、様々な構成のものが開発されている。
例えば、特許文献1は、圧縮機、空気熱交換器、利用側熱交換器及び切替弁を有し、これらを接続して冷温水サイクルを形成するヒートポンプ装置を開示している。このヒートポンプ装置では、利用側熱交換器がプレート式熱交換器で構成され、このプレート式熱交換器に冷媒ガスの供給・戻り通路と、冷媒液の供給・戻り通路を設け、冷媒液の供給・戻り通路が、冷房時に湿り冷媒液をプレートの各チャンネルに分布させるオリフィスを有する冷媒供給通路と、暖房時に冷媒液を通す前記オリフィスの出口側と連通する冷媒戻り通路とからなり、さらに、冷媒戻り通路の出口側にクッションタンクを設けている構成となっている。
Regarding the heat pump device and the use side heat exchanger and air heat exchanger used in the heat pump device, various configurations have been developed.
For example, Patent Document 1 discloses a heat pump device that includes a compressor, an air heat exchanger, a use-side heat exchanger, and a switching valve and connects them to form a cold / hot water cycle. In this heat pump device, the use-side heat exchanger is composed of a plate heat exchanger, and the plate-type heat exchanger is provided with a refrigerant gas supply / return passage and a refrigerant liquid supply / return passage to supply the refrigerant liquid. The return passage comprises a refrigerant supply passage having an orifice for distributing the wet refrigerant liquid to each channel of the plate during cooling, and a refrigerant return passage communicating with the outlet side of the orifice through which the refrigerant liquid passes during heating; A cushion tank is provided on the exit side of the return passage.

なお、上記したヒートポンプ装置の空気熱交換器は、V型のプレートフィンコイル式とされている。すなわち、特許文献1の空気熱交換器は、熱交換される冷媒液が流通するチューブが複数の薄板伝熱板を貫通している構成(プレートフィンコイル構造)を有しており、この構成を備えたコイルエレメントがV字型に配備されるものとなっている。   The air heat exchanger of the heat pump device described above is a V-type plate fin coil type. That is, the air heat exchanger of Patent Document 1 has a configuration (plate fin coil structure) in which a tube through which a refrigerant liquid to be heat circulates penetrates a plurality of thin plate heat transfer plates. The provided coil element is arranged in a V shape.

特開2000−161806号公報JP 2000-161806 A

図3(a)に示すような通常のプレートフィンコイル式の空気熱交換器の場合、コイルエレメントは垂直に立てて配備されることが多い。この場合、霜取り動作時に(空気熱交換器に付着した霜を液化させたときに)、液化した霜(水滴)を外部に流れ落とすことができず、水滴がコイルエレメント内に残存してしまう虞があった。斯かる水滴の残存や残存した水滴の再霜化は熱交換効率を低下させてしまうといった問題を招来する。   In the case of a normal plate fin coil type air heat exchanger as shown in FIG. 3A, the coil elements are often arranged vertically. In this case, during the defrosting operation (when the frost adhered to the air heat exchanger is liquefied), the liquefied frost (water droplets) cannot flow out to the outside, and the water droplets may remain in the coil element. was there. Such residual water droplets or refrosting of the remaining water droplets causes a problem that the heat exchange efficiency is lowered.

そこで、特許文献1、すなわち図3(b)に示す如く、コイルエレメントをV字型に配備することが考えられる。しかしながら、このコイルエレメントのV字型配置は、据付面積を小さくすることができても、上方に広がっている不安定な形状となるため意匠的及び機能的に好ましくない。なお、コイルエレメントを逆V字型に配備したとすると、接地面積が大きくなるという問題がある。   Therefore, it is conceivable to arrange the coil elements in a V shape as shown in Patent Document 1, that is, FIG. However, even if the installation area can be reduced, the V-shaped arrangement of the coil elements is not preferable in terms of design and function because of an unstable shape spreading upward. If the coil elements are arranged in an inverted V shape, there is a problem that the ground contact area increases.

そこで、本発明は上記問題点を鑑み、霜取り時に発生する水滴を効果的に排除することで霜付きを抑制して高い熱交換効率を発現し、かつ、意匠的にも機能的にも優れた空気熱交換器を備えたヒートポンプ装置を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above problems, the present invention effectively eliminates water droplets generated at the time of defrosting to suppress frost formation and express high heat exchange efficiency, and is excellent in design and function. It aims at providing the heat pump apparatus provided with the air heat exchanger.

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係るヒートポンプ装置は、冷媒が循環する循環流路に、冷媒を圧縮する圧縮機と、外部の空気から冷媒への熱移動を行う空気熱交換器と、冷媒から利用側への熱移動を行う利用側熱交換器とが設けられてなるヒートポンプ装置において、前記空気熱交換器は
、内部を冷媒が流通する冷媒用プレートエレメントと、内部を空気が流通する空気用プレートエレメントとが積層されてなるプレートフィン型の熱交換器であって、前記空気用プレートエレメントには、空気が流通し且つこの空気の流れ方向に沿って下方へ傾斜するように形成された傾斜流路が設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, the present invention takes the following technical means.
The heat pump device according to the present invention includes a compressor that compresses a refrigerant in a circulation channel through which the refrigerant circulates, an air heat exchanger that performs heat transfer from external air to the refrigerant, and heat transfer from the refrigerant to the user side. In the heat pump device provided with a use side heat exchanger for performing the above, the air heat exchanger is formed by laminating a refrigerant plate element through which refrigerant flows and an air plate element through which air flows. A plate fin-type heat exchanger, wherein the air plate element is provided with an inclined channel formed so that air flows and is inclined downward along the air flow direction. It is characterized by being.

好ましくは、前記傾斜流路の傾斜角度は、空気用プレートエレメントに付着した霜が液化した場合に、空気用プレートエレメント外部へ排出可能とされる角度であるとよい。
好ましくは、前記空気用プレートエレメントの傾斜流路のフィン高さが、前記冷媒用プレートエレメントの直線流路のフィン高さより高いように設定されているとよい。
好ましくは、前記空気用プレートエレメントの段数が冷媒用プレートエレメントの段数より多くなるように積層されているとよい。
Preferably, the inclination angle of the inclined flow path is an angle that can be discharged to the outside of the air plate element when frost attached to the air plate element is liquefied.
Preferably, the fin height of the inclined flow path of the air plate element is set to be higher than the fin height of the straight flow path of the refrigerant plate element.
Preferably, the air plate elements are stacked so that the number of stages of the air plate elements is greater than the number of stages of the refrigerant plate elements.

好ましくは、前記冷媒用プレートエレメントを挟み込むように空気用プレートエレメントが積層されているとよい。
好ましくは、前記空気熱交換器には、当該空気熱交換器に対して強制的に空気を導入するファンが設けられているとよい。
Preferably, air plate elements are stacked so as to sandwich the refrigerant plate element.
Preferably, the air heat exchanger may be provided with a fan that forcibly introduces air into the air heat exchanger.

本発明のヒートポンプ装置は、霜が発生した場合であっても効果的に霜を排除して高い熱交換効率を発現し、かつ、意匠的にも機能的にも優れている。   The heat pump device of the present invention effectively eliminates frost even when frost is generated, exhibits high heat exchange efficiency, and is excellent in design and function.

本発明に係るヒートポンプ装置を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the heat pump apparatus which concerns on this invention. (a)は、本発明に係る空気熱交換器の構造を示した斜視分解図であり、(b)は、本発明に係る空気熱交換器の外観を示した斜視図である。(A) is the perspective exploded view which showed the structure of the air heat exchanger which concerns on this invention, (b) is the perspective view which showed the external appearance of the air heat exchanger which concerns on this invention. (a)は、通常の空気熱交換器の構造を示した模式図であり、(b)は、従来(特許文献1)の空気熱交換器の構造を示した模式図であり、(c)は、本発明に係る空気熱交換器の構造を示した模式図である。(A) is the schematic diagram which showed the structure of the normal air heat exchanger, (b) is the schematic diagram which showed the structure of the conventional air heat exchanger (patent document 1), (c) These are the schematic diagrams which showed the structure of the air heat exchanger which concerns on this invention. 本発明に係る空気熱交換器の構造を示した分解図である。It is the exploded view which showed the structure of the air heat exchanger which concerns on this invention. 本発明に係る空気熱交換器の構造を示した全体図である。1 is an overall view showing the structure of an air heat exchanger according to the present invention. 本発明に係る空気熱交換器の断面構造を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross-section of the air heat exchanger which concerns on this invention. 本発明の変形例に係る冷媒用プレートエレメントの内部を示した図である。It is the figure which showed the inside of the plate element for refrigerant | coolants which concerns on the modification of this invention.

以下、本発明に係るヒートポンプ装置を図を基に説明する。
<<ヒートポンプ装置>>
本発明は、ヒートポンプ装置1に備えられた空気熱交換器5に特徴的な構成を有するものである。この空気熱交換器5の説明を行う前に、まず、ヒートポンプ装置1について説明を行う。
Hereinafter, a heat pump device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<< Heat pump device >>
The present invention has a characteristic configuration in the air heat exchanger 5 provided in the heat pump device 1. Before describing the air heat exchanger 5, the heat pump device 1 will be described first.

図1に示すように、ヒートポンプ装置1は、低温側から高温側へと熱を移動させる装置である。ヒートポンプ装置1は、圧縮機2と、利用側熱交換器3(凝縮器)と、膨張弁4と、空気熱交換器5(蒸発器)とを備え、これら圧縮機2、利用側熱交換器3、膨張弁4及び空気熱交換器5は配管6で接続されている。配管6は冷媒Rが循環する循環流路となっている。   As shown in FIG. 1, the heat pump device 1 is a device that moves heat from a low temperature side to a high temperature side. The heat pump device 1 includes a compressor 2, a use side heat exchanger 3 (condenser), an expansion valve 4, and an air heat exchanger 5 (evaporator). These compressor 2, use side heat exchanger 3, the expansion valve 4 and the air heat exchanger 5 are connected by a pipe 6. The pipe 6 is a circulation channel through which the refrigerant R circulates.

配管6内の冷媒Rは、空気熱交換器5において外部の空気Aから冷媒Rへの熱移動が行われることにより熱を吸収し、蒸発して圧縮機2に吸い込まれ、この圧縮機2にて高温・高圧のガスに圧縮されて利用側熱交換器3に送られる。さらに、冷媒Rは、利用側熱交換器3において冷媒Rは熱を放出して液体になり、膨張弁4で減圧されて再び空気熱交換器5に戻り、液体から気体へと相変化する。なお、冷媒Rは、低い温度でも蒸発する特性を持つ冷媒R(代替フロン、すなわちハイドロクロロフルオロカーボン(HCFC)、ハイドロフルオロカーボン(HFC)など)とされている。図1のヒートポンプ装置1においては、熱交換の効率を上げるために、空気熱交換器5に強制的に空気Aを導入するファン7が設けられている。   The refrigerant R in the pipe 6 absorbs heat by heat transfer from the external air A to the refrigerant R in the air heat exchanger 5, evaporates and is sucked into the compressor 2. The gas is compressed into a high-temperature and high-pressure gas and sent to the use-side heat exchanger 3. Further, the refrigerant R releases heat in the usage-side heat exchanger 3 to become liquid, is reduced in pressure by the expansion valve 4, returns to the air heat exchanger 5 again, and changes in phase from liquid to gas. The refrigerant R is a refrigerant R (alternative chlorofluorocarbon, that is, hydrochlorofluorocarbon (HCFC), hydrofluorocarbon (HFC), etc.) having a property of evaporating even at a low temperature. In the heat pump apparatus 1 of FIG. 1, a fan 7 that forcibly introduces air A into the air heat exchanger 5 is provided in order to increase the efficiency of heat exchange.

さて、上述したヒートポンプ装置1の空気熱交換器5として、プレートフィン型の熱交換器を採用する場合、特許文献1(図3(b))のように、コイルエレメントをV字型に
配備すると据付面積を小さくすることができても、上方に広がっている不安定な形状となり好ましくなく、一方、コイルエレメントをV字型ではなく垂直に立てて配備すると(図3(a))、霜取り時における水滴の排出がうまく行かない虞があり、結果的に熱交換効率を低下させてしまう。このように、コイルエレメントを垂直に立てて配備して、霜が発生した場合であっても、コイルエレメントに付着した霜を効果的に排除して熱交換効率を低下することを回避する必要がある。
Now, when adopting a plate fin type heat exchanger as the air heat exchanger 5 of the heat pump device 1 described above, as shown in Patent Document 1 (FIG. 3B), the coil element is arranged in a V shape. Even if the installation area can be reduced, an unstable shape spreading upward is not preferable. On the other hand, when the coil element is arranged vertically instead of V-shaped (FIG. 3 (a)), at the time of defrosting There is a risk that water droplets will not be discharged well, resulting in a decrease in heat exchange efficiency. As described above, even when the frost is generated by arranging the coil elements vertically, it is necessary to effectively eliminate the frost attached to the coil elements to avoid lowering the heat exchange efficiency. is there.

そこで、図1〜図6に示す霜が発生しても熱交換効率を低下させず、意匠的にも機能的にも優れたプレートフィン型の空気熱交換器5を採用する。
<<空気熱交換器>>
以下、図1〜図6を基に、本発明のヒートポンプ装置1に採用した空気熱交換器5について説明する。なお、説明にあたっては、図4での左右方向を説明での左右方向とし、図4での上下方向を説明での上下方向とする。図4における紙面の貫通方向を説明での前後方向とする。
Therefore, even if frost shown in FIGS. 1 to 6 is generated, the plate fin type air heat exchanger 5 that does not decrease the heat exchange efficiency and is excellent in design and function is adopted.
<< Air heat exchanger >>
Hereinafter, based on FIGS. 1-6, the air heat exchanger 5 employ | adopted for the heat pump apparatus 1 of this invention is demonstrated. In the description, the horizontal direction in FIG. 4 is the horizontal direction in the description, and the vertical direction in FIG. 4 is the vertical direction in the description. The penetration direction of the paper surface in FIG. 4 is a front-rear direction in the description.

まず、図3(c)に示すように、本発明の空気熱交換器5は、上方に空気の上昇強制流れを発生させるファン7を備えている。このファン7の下方であって左右両側には、空気熱交換器5を構成する右側のコア部と左側のコア部とが配備されている。
右側のコア部と左側のコア部との内部構造は略同じであるため、主に右側に配備されたコア部の構造について、以下、説明を進める。
First, as shown in FIG.3 (c), the air heat exchanger 5 of this invention is provided with the fan 7 which produces the upward forced flow of air upwards. A right core portion and a left core portion constituting the air heat exchanger 5 are disposed below the fan 7 and on both the left and right sides.
Since the internal structures of the right core portion and the left core portion are substantially the same, the description of the structure of the core portion mainly disposed on the right side will be given below.

図2(a)に示すように、ヒートポンプ装置1に採用した空気熱交換器5(右側に配備されたコア部)は、内部を冷媒Rが流通する板状のエレメントである「冷媒用プレートエレメント8」と、内部を空気Aが流通する板状のエレメントである「空気用プレートエレメント9」と有し、これらが複数段積層されて構成されている。
この空気熱交換器5においては、空気用プレートエレメント9の段数が、冷媒用プレートエレメント8の段数よりも多く設定されている。図2(b)に示すように、この実施形態では、1基の冷媒用プレートエレメント8の前後方向両側に1基ずつ空気用プレートエレメント9が配備されている。言い換えれば、冷媒用プレートエレメント8を挟み込むように空気用プレートエレメント9が配置されている。
As shown in FIG. 2 (a), the air heat exchanger 5 (the core portion arranged on the right side) employed in the heat pump device 1 is a plate-like element in which the refrigerant R circulates “the refrigerant plate element. 8 ”and“ air plate element 9 ”which is a plate-like element through which air A circulates, and these are stacked in a plurality of stages.
In the air heat exchanger 5, the number of stages of the air plate elements 9 is set to be larger than the number of stages of the refrigerant plate elements 8. As shown in FIG. 2B, in this embodiment, one air plate element 9 is provided on each side of the one refrigerant plate element 8 in the front-rear direction. In other words, the air plate element 9 is arranged so as to sandwich the refrigerant plate element 8.

なお、冷媒用プレートエレメント8における冷媒Rの流れおよび空気用プレートエレメント9における空気Aの流れは、それぞれ図2に示す矢示の通りである。詳細は後述するが、空気用プレートエレメント9のフィン部10は、空気Aの流れ方向に下がる傾斜を備える。
図3(c)に示す如く、空気用プレートエレメント9のフィン部10の傾斜が下がる方向が対向するように、冷媒用プレートエレメント8と空気用プレートエレメント9とを積層したコア部がファン7下部の左右方向にそれぞれ配備される。このため、空気用プレートエレメント9は、右側配備用の右側空気用プレートエレメント9Rと左側配備用の左側空気用プレートエレメント9Lとがある。なお、図3(a)は、通常の空気熱交換器の構造を示した模式図であり、(b)は、従来(特許文献1)の空気熱交換器の構造を示した模式図である。
<<冷媒用プレートエレメント>>
図2(a)、図4に示すように、冷媒用プレートエレメント8は、アルミやステンレスで凹凸溝が形成されたフィン部10と、左右一対に配備されたサイドバー部材11と、前後一対に配備された隔離板12とを有している。フィン部10が一対のサイドバー部材11で幅方向から挟み込まれた上で、前後方向からフィン部10及びサイドバー部材11を覆うように隔離板12が取り付けられ、1基の冷媒用プレートエレメント8が構成される。
The flow of the refrigerant R in the refrigerant plate element 8 and the flow of the air A in the air plate element 9 are as indicated by arrows shown in FIG. As will be described in detail later, the fin portion 10 of the air plate element 9 has an inclination that decreases in the air A flow direction.
As shown in FIG. 3C, the core portion where the refrigerant plate element 8 and the air plate element 9 are laminated is the lower portion of the fan 7 so that the direction in which the inclination of the fin portion 10 of the air plate element 9 is lowered is opposed. Deployed in the left and right direction. For this reason, the air plate element 9 includes a right air plate element 9R for right deployment and a left air plate element 9L for left deployment. 3A is a schematic diagram showing the structure of a normal air heat exchanger, and FIG. 3B is a schematic diagram showing the structure of a conventional air heat exchanger (Patent Document 1). .
<< Plate element for refrigerant >>
As shown in FIGS. 2A and 4, the refrigerant plate element 8 is composed of a fin portion 10 in which concave and convex grooves are formed of aluminum or stainless steel, side bar members 11 arranged in a pair of left and right, and a pair of front and rear. And a deployed separator 12. After the fin portion 10 is sandwiched between the pair of side bar members 11 from the width direction, a separator 12 is attached so as to cover the fin portion 10 and the side bar member 11 from the front and rear direction, and one refrigerant plate element 8 is provided. Is configured.

この冷媒用プレートエレメント8は、その厚み方向が前後方向を向くように縦置きされる。縦置きされた冷媒用プレートエレメント8の下端側には、冷媒Rの入口13Rが設けられると共に、冷媒用プレートエレメント8の上端側には、エレメント内部を流れてきた冷媒Rが外部に流出する出口14Rが設けられている。
以下、冷媒用プレートエレメント8を構成する各部の詳細を説明する。
The refrigerant plate element 8 is placed vertically such that the thickness direction thereof faces the front-rear direction. An inlet 13R for the refrigerant R is provided at the lower end side of the vertically arranged refrigerant plate element 8, and an outlet through which the refrigerant R flowing inside the element flows out to the upper end side of the refrigerant plate element 8 is provided. 14R is provided.
Hereinafter, the detail of each part which comprises the plate element 8 for refrigerant | coolants is demonstrated.

冷媒用プレートエレメント8を構成するサイドバー部材11は、アルミやステンレスなどで形成された長尺の角棒体である。このサイドバー部材11は、長手方向が上下方向を向くと共に、左右に所定間隔だけ離れた状態で配備されている。一対のサイドバー部材11間の距離が冷媒用プレートエレメント8の幅となり、サイドバー部材11の長さが冷媒用プレートエレメント8の長さとなる。サイドバー部材11の厚み(前後方向の厚み)が、冷媒Rが流れる流路の高さとされる。   The side bar member 11 constituting the refrigerant plate element 8 is a long rectangular bar formed of aluminum or stainless steel. The side bar member 11 is disposed in a state in which the longitudinal direction is directed in the vertical direction and is separated from the left and right by a predetermined interval. The distance between the pair of side bar members 11 is the width of the refrigerant plate element 8, and the length of the side bar member 11 is the length of the refrigerant plate element 8. The thickness of the side bar member 11 (the thickness in the front-rear direction) is the height of the flow path through which the refrigerant R flows.

図2(a)、図4に示すように、左右一対のサイドバー部材11間に、冷媒用プレートエレメント8向けのフィン部10が配備される。本実施形態のフィン部10は、左右一対のサイドバー部材11の間に嵌り込む一枚板(一枚のフィン部材10R)から構成されている。
フィン部材10Rは、矩形形状を呈しており、矩形の右辺及び左辺に平行に直線状の凹凸溝がプレス形成されている。この直線状の凹凸溝が直線流路18として働き、この直線流路18の下端が冷媒用プレートエレメント8の入口13Rに繋がり、直線流路18の上端が冷媒用プレートエレメント8の出口14Rに繋がっている。そのため、入口13Rから入った冷媒Rは、直線流路18の長手方向に沿って上側へ流通し、出口14Rから外部へと吐出する。
As shown in FIGS. 2A and 4, a fin portion 10 for the refrigerant plate element 8 is disposed between the pair of left and right side bar members 11. The fin portion 10 of the present embodiment is composed of a single plate (a single fin member 10R) that fits between a pair of left and right sidebar members 11.
The fin member 10 </ b> R has a rectangular shape, and linear concave and convex grooves are press-formed parallel to the right and left sides of the rectangle. The straight concave / convex grooves serve as the straight flow path 18, the lower end of the straight flow path 18 is connected to the inlet 13 </ b> R of the refrigerant plate element 8, and the upper end of the straight flow path 18 is connected to the outlet 14 </ b> R of the refrigerant plate element 8. ing. Therefore, the refrigerant R that has entered from the inlet 13R flows upward along the longitudinal direction of the linear flow path 18, and is discharged from the outlet 14R to the outside.

以上述べた一対のサイドバー部材11、及びこのサイドバー部材11間で幅方向に挟まれたフィン部10は、前後一対の隔離板12により挟持されるようになっている。隔離板12もアルミやステンレスなどで形成されており矩形形状を呈している。フィン部材10Rに形成された凹凸溝に関しては、凹部の底部及び凸部の頂部が、隔離板12に接するように構成されている。   The pair of sidebar members 11 described above and the fin portion 10 sandwiched between the sidebar members 11 in the width direction are sandwiched by a pair of front and rear separators 12. The separator 12 is also formed of aluminum or stainless steel and has a rectangular shape. The concave and convex grooves formed on the fin member 10 </ b> R are configured such that the bottom of the concave portion and the top of the convex portion are in contact with the separator 12.

これらサイドバー部材11、フィン部材10R、隔離板12は、ろう付けや拡散接合や溶接等により互いが固着されるようになっており、強固に一体化された冷媒用プレートエレメント8が形成される。
<<空気用プレートエレメント>>
一方、図2(a)、図4に示すように、空気用プレートエレメント9は、凹凸溝が形成されたフィン部10と、上下一対に配備されたサイドバー部材11と、前後一対に配備された隔離板12とを有している。フィン部10が一対のサイドバー部材11で上下方向から挟み込まれた上で、前後方向からフィン部10及びサイドバー部材11を覆うように隔離板12が取り付けられ、1基の空気用プレートエレメント9が構成される。
The side bar member 11, the fin member 10R, and the separator plate 12 are fixed to each other by brazing, diffusion bonding, welding, or the like, and a strongly integrated refrigerant plate element 8 is formed. .
<< Plate element for air >>
On the other hand, as shown in FIGS. 2A and 4, the plate element 9 for air is provided in a fin portion 10 in which concave and convex grooves are formed, a side bar member 11 provided in a pair of upper and lower sides, and a pair of front and rear. And a separator 12. After the fin portion 10 is sandwiched between the pair of side bar members 11 from above and below, a separator 12 is attached so as to cover the fin portion 10 and the side bar member 11 from the front and rear direction, and one air plate element 9 is provided. Is configured.

この空気用プレートエレメント9は、その厚み方向が前後方向を向くように縦置きされる。また、空気用プレートエレメント9内部を流れてきた空気Aが外部に流出する出口14Aが対向するように、冷媒用プレートエレメント8と空気用プレートエレメント9とを積層した2つのコア部が、図3(c)に示すように設けられる。
右側に縦置きされた右側空気用プレートエレメント9Rの右端側には、熱源となる空気Aの入口13Aが設けられると共に、右側空気用プレートエレメント9Rの左端側には、エレメント内部を流れてきた空気Aが外部に流出する出口14Aが設けられている。また、左側に縦置きされた左側空気用プレートエレメント9Lの左端側には、熱源となる空気Aの入口13Aが設けられると共に、左側空気用プレートエレメント9Lの右端側には、エレメント内部を流れてきた空気Aが外部に流出する出口14Aが設けられている。
The air plate element 9 is placed vertically so that the thickness direction thereof faces the front-rear direction. Further, the two core portions in which the refrigerant plate element 8 and the air plate element 9 are laminated so that the outlet 14A from which the air A flowing inside the air plate element 9 flows out are opposed to each other. It is provided as shown in (c).
An inlet 13A for air A serving as a heat source is provided on the right end side of the right air plate element 9R placed vertically on the right side, and air that has flowed inside the element is provided on the left end side of the right air plate element 9R. An outlet 14A through which A flows out is provided. In addition, an air inlet 13A serving as a heat source is provided on the left end side of the left air plate element 9L placed vertically on the left side, and flows inside the element on the right end side of the left air plate element 9L. An outlet 14A through which air A flows out is provided.

以下、空気用プレートエレメント9を構成する各部の詳細を説明する。
図4に示す如く、本実施形態の空気用プレートエレメント9には、上下に配備された一対のサイドバー部材11が設けられている。このサイドバー部材11はアルミやステンレスなどで形成された略角状の棒体であって、長手方向が左右方向を向くように配備されている。下方に配備されるサイドバー部材11は、空気Aの入口13A側で上下に厚く、かつ、空気Aの出口14A側で上下に薄い台形形状を呈している。上方に配備されるサイドバー部材11は、空気Aの入口13A側で上下に薄く、空気Aの出口14A側で上下に厚い台形形状を呈している。その厚みの差は傾斜流路19の傾斜角度に対応している。サイドバー部材11の長さが空気用プレートエレメント9の幅長となる。サイドバー部材11の厚み(前後方向の厚み)が、空気Aが通る流路の高さとされる。
Hereinafter, the details of each part constituting the air plate element 9 will be described.
As shown in FIG. 4, the air plate element 9 of the present embodiment is provided with a pair of side bar members 11 arranged vertically. The side bar member 11 is a substantially rectangular bar formed of aluminum, stainless steel, or the like, and is disposed such that the longitudinal direction is directed to the left-right direction. The side bar member 11 disposed below has a trapezoidal shape that is thick vertically on the air A inlet 13A side and thin vertically on the air A outlet 14A side. The side bar member 11 disposed above is thin in the vertical direction on the air A inlet 13 </ b> A side and has a thick trapezoidal shape in the vertical direction on the air A outlet 14 </ b> A side. The difference in thickness corresponds to the inclination angle of the inclined channel 19. The length of the side bar member 11 is the width of the air plate element 9. The thickness of the side bar member 11 (the thickness in the front-rear direction) is the height of the flow path through which the air A passes.

空気用プレートエレメント9は、前述した冷媒用プレートエレメント8に積層されて、空気熱交換器5(プレートフィン熱交換器)のコア部となる。そのため、空気用プレートエレメント9の上下方向長さと冷媒用プレートエレメント8の上下方向長さは同じとされ、空気用プレートエレメント9の幅長と冷媒用プレートエレメント8の幅長とは同じとされている。   The plate element 9 for air is laminated | stacked on the plate element 8 for refrigerant | coolants mentioned above, and becomes a core part of the air heat exchanger 5 (plate fin heat exchanger). Therefore, the vertical length of the air plate element 9 and the vertical length of the refrigerant plate element 8 are the same, and the width of the air plate element 9 and the width of the refrigerant plate element 8 are the same. Yes.

図2(a)、図4に示すように、上下一対のサイドバー部材11間に、空気用プレートエレメント9向けのフィン部10が配備される。本実施形態のフィン部10は、上下一対のサイドバー部材11の間に嵌り込む一枚板(一枚のフィン部材10A)から構成されている。
フィン部材10Aは、矩形形状を呈しており、矩形の上辺及び下辺に平行に直線状の凹凸溝がプレス形成されている。この直線状の凹凸溝を空気用プレートエレメント9の外形(上のサイドバー部材11の上辺または下のサイドバー部材11の下辺)に対して斜めになるように、フィン部材10Aが設けられている。このようにフィン部材10Aを設けるので、フィン部材10Aが傾斜流路19として働く。この傾斜流路19の傾斜方向は、空気Aの流れに対して次第に下がるようにサイドバー部材11にフィン部材10Aが設けられる。この傾斜流路19の傾斜上端が空気用プレートエレメント9の入口13Aに繋がり、傾斜流路19の傾斜下端が空気用プレートエレメント9の出口14Aに繋がっている。
As shown in FIGS. 2A and 4, a fin portion 10 for the air plate element 9 is disposed between the pair of upper and lower side bar members 11. The fin portion 10 of the present embodiment is composed of a single plate (a single fin member 10A) that fits between a pair of upper and lower side bar members 11.
10A of fin members are exhibiting the rectangular shape, and the linear uneven | corrugated groove | channel is press-formed in parallel with the upper side and lower side of a rectangle. The fin member 10 </ b> A is provided so that the linear uneven groove is inclined with respect to the outer shape of the air plate element 9 (the upper side of the upper side bar member 11 or the lower side of the lower side bar member 11). . Since the fin member 10 </ b> A is provided in this way, the fin member 10 </ b> A functions as the inclined channel 19. The fin member 10 </ b> A is provided on the side bar member 11 so that the inclined direction of the inclined channel 19 gradually decreases with respect to the air A flow. The inclined upper end of the inclined channel 19 is connected to the inlet 13A of the air plate element 9, and the inclined lower end of the inclined channel 19 is connected to the outlet 14A of the air plate element 9.

この傾斜流路19における傾斜角度は、熱交換時にフィン部材10Aに付着した霜を水滴として自然に流れ落とすことができる角度であればよい。なお、冷媒Rが下方から上方へ流れるので、空気用プレートエレメント9の上方よりも下方の方が、霜が付きやすい。このように霜の付き具合等を考慮して傾斜角度を決定することも好ましい。
以上述べた一対のサイドバー部材11、及びこのサイドバー部材11間で挟まれたフィン部10Aは、前後一対の隔離板12により挟まれるようになっている。隔離板12もアルミやステンレスなどで形成されている。フィン部材10Aに形成された凹凸溝に関しては、凹部の底部及び凸部の頂部が隔離板12に接するように構成されている。
The inclination angle in the inclined flow path 19 may be an angle that allows the frost attached to the fin member 10A during heat exchange to flow down naturally as water droplets. In addition, since the refrigerant | coolant R flows upwards from the downward direction, the direction below the air plate element 9 tends to be frosted. Thus, it is also preferable to determine the inclination angle in consideration of the degree of frosting.
The pair of sidebar members 11 described above and the fin portion 10 </ b> A sandwiched between the sidebar members 11 are sandwiched between the pair of front and rear separators 12. The separator plate 12 is also formed of aluminum, stainless steel or the like. The concave and convex grooves formed in the fin member 10 </ b> A are configured such that the bottom of the concave portion and the top of the convex portion are in contact with the separator 12.

これらサイドバー部材11、フィン部材10A、隔離板12は、溶接等により互いが固着されるようになっており、強固に一体化された空気用プレートエレメント9が形成される。
まとめれば、空気用プレートエレメント9は、左右方向に延びる傾斜流路19を有しているため、入口13Aから導入された空気Aは出口14Aに至るまで、凹凸溝に沿って流れることとなり、その圧力損失も非常に低いものとなる。さらに、傾斜流路19を備えるために、熱交換時にフィン部材10Aに付着した霜を水滴として自然に流れ落とすことができ、熱交換効率が低下することを回避できる。
<<コア部>>
以上述べた冷媒用プレートエレメント8及び空気用プレートエレメント9は交互に積載されて、空気熱交換器5(空気熱交換器5のコア部)が構成される。
The side bar member 11, the fin member 10A, and the separator plate 12 are fixed to each other by welding or the like, and the air plate element 9 that is firmly integrated is formed.
In summary, since the air plate element 9 has the inclined flow path 19 extending in the left-right direction, the air A introduced from the inlet 13A flows along the uneven groove until reaching the outlet 14A. The pressure loss is also very low. Furthermore, since the inclined flow path 19 is provided, the frost attached to the fin member 10A during heat exchange can be flown down naturally as water droplets, and a reduction in heat exchange efficiency can be avoided.
<< Core part >>
The refrigerant plate elements 8 and the air plate elements 9 described above are alternately stacked to constitute the air heat exchanger 5 (the core portion of the air heat exchanger 5).

すなわち、図2、図4(b)に示すように、コア部を構成する冷媒用プレートエレメント8は、冷媒Rの入口13Rが下側とされ、冷媒Rの出口14Rが上側とされるように縦置きされる。その上で、この縦置きの冷媒用プレートエレメント8を挟み込むように空気用プレートエレメント9が縦置き状態で積層される。縦置きした空気用プレートエレメント9は、空気Aの入口13A及び出口14Aが左右方向を向くようになっている。   That is, as shown in FIG. 2 and FIG. 4B, the refrigerant plate element 8 constituting the core portion is configured such that the inlet 13R of the refrigerant R is on the lower side and the outlet 14R of the refrigerant R is on the upper side. It is placed vertically. Then, the air plate elements 9 are stacked in a vertically placed state so as to sandwich the vertically placed refrigerant plate elements 8. The vertically placed air plate element 9 has an inlet 13A and an outlet 14A for air A facing in the left-right direction.

このとき、図6に示すように、空気用プレートエレメント9の傾斜流路19の高さが、冷媒用プレートエレメント8の直線流路18の高さよりも高くなる(例えば、約2倍となる)ようにするとよい。冷媒Rに比べて空気Aの熱伝達率が低いのは周知のことであり、空気Aの流量を増やすことで、空気用プレートエレメント9側の(見かけの)熱伝達をアップさせることが可能となる。   At this time, as shown in FIG. 6, the height of the inclined flow path 19 of the air plate element 9 is higher than the height of the straight flow path 18 of the refrigerant plate element 8 (for example, about twice). It is good to do so. It is well known that the heat transfer coefficient of the air A is lower than that of the refrigerant R. By increasing the flow rate of the air A, it is possible to increase the (apparent) heat transfer on the air plate element 9 side. Become.

なお、図2に示す如く、各エレメントを積層するに際しては、冷媒用プレートエレメント8と空気用プレートエレメント9との間の隔離板12を一枚とし、この隔離板12の一方側に冷媒Rが流れ、隔離板12の他方側に空気Aが流れるようにしている。
さて、図3(c)、図5に示すように、本発明の空気熱交換器5は、上方に空気の上昇
強制流れを発生させるファン7を備えおり、このファン7の下方であって左右両側には、コア部(右側のコア部と左側のコア部)が配備されている。
As shown in FIG. 2, when laminating each element, the separator plate 12 between the refrigerant plate element 8 and the air plate element 9 is used as one sheet, and the refrigerant R is placed on one side of the separator plate 12. The air A flows on the other side of the separator 12.
Now, as shown in FIGS. 3C and 5, the air heat exchanger 5 of the present invention includes a fan 7 that generates an upward flow of air upward, and is below the fan 7 and left and right. On both sides, core portions (the right core portion and the left core portion) are provided.

右側のコア部と左側のコア部とは、ファン7の回転軸心に対して、鏡像な配置及び構成とされている。それ故、右側のコア部を構成する空気用プレートエレメント9(右側空気用プレートエレメント9R)、左側のコア部を構成する空気用プレートエレメント9(左側空気用プレートエレメント9L)に関しては、右側空気用プレートエレメント9Rの右方向に空気Aの入口13Aが、左方向に空気Aの出口14Aが向くようになっており、左側空気用プレートエレメント9Lの左方向に空気Aの入口13Aが、右方向に空気Aの出口14Aが向くようになっている。
<<作動態様>>
次に、ヒートポンプ装置1、特に、ヒートポンプ装置1に備えられた空気熱交換器5の作動態様について述べる。
The right core portion and the left core portion are arranged and configured in a mirror image with respect to the rotation axis of the fan 7. Therefore, the air plate element 9 (right air plate element 9R) constituting the right core portion and the air plate element 9 (left air plate element 9L) constituting the left core portion are for right air. The air A inlet 13A is directed to the right of the plate element 9R, and the air A outlet 14A is directed to the left. The air A inlet 13A is directed to the left of the left air plate element 9L. The outlet 14A of the air A is directed.
<< Operation mode >>
Next, the operation | movement aspect of the air heat exchanger 5 with which the heat pump apparatus 1, especially the heat pump apparatus 1 was equipped is described.

図1のヒートポンプ装置1において、利用側熱交換器3で熱を放出し液体となった冷媒Rは、膨張弁4で減圧されて空気熱交換器5に戻るようになる。戻ってきた液体の冷媒Rは、空気熱交換器5を構成する冷媒用プレートエレメント8の入口13R(下側)から、冷媒用プレートエレメント8内の直線流路18へと導かれる。直線流路18の前半、言い換えれば冷媒用プレートエレメント8の下方側では、冷媒Rは液体状態である。この液体の冷媒R(二次側の媒体)が、冷媒用プレートエレメント8の内部の直線流路18を通ってゆく間に空気用プレートエレメント9の空気A(一次側の媒体)から熱をもらうことで、冷媒Rは徐々に気化し、冷媒用プレートエレメント8の出口14R(上側)では気化がほとんど完了する。   In the heat pump apparatus 1 of FIG. 1, the refrigerant R that has become a liquid by releasing heat from the use side heat exchanger 3 is decompressed by the expansion valve 4 and returns to the air heat exchanger 5. The returned liquid refrigerant R is guided from the inlet 13R (lower side) of the refrigerant plate element 8 constituting the air heat exchanger 5 to the linear flow path 18 in the refrigerant plate element 8. In the first half of the straight flow path 18, in other words, below the refrigerant plate element 8, the refrigerant R is in a liquid state. The liquid refrigerant R (secondary medium) receives heat from the air A (primary medium) of the air plate element 9 while passing through the straight flow path 18 inside the refrigerant plate element 8. Thus, the refrigerant R is gradually vaporized, and the vaporization is almost completed at the outlet 14R (upper side) of the refrigerant plate element 8.

一方で、液体の冷媒Rに熱を供給する熱源となる空気Aは、冷媒用プレートエレメント8に接するように配備された、右側空気用プレートエレメント9Rの入口13A(右側)および左側空気用プレートエレメント9Lの入口13A(左側)から、ファン7などの強制力により導入される。
右側空気用プレートエレメント9Rの入口13Aから入った空気Aは、傾斜流路19を左側へ流れてゆき、右側空気用プレートエレメント9Rのフィン部材10A及び隔離板12(冷媒用プレートエレメント8と共通の隔離板12)を介して冷媒Rへ熱を供給し、右側空気用プレートエレメント9Rの出口14A(左側)から外部に排出される。
On the other hand, air A, which is a heat source for supplying heat to the liquid refrigerant R, is arranged so as to be in contact with the refrigerant plate element 8, the inlet 13 </ b> A (right side) of the right air plate element 9 </ b> R and the left air plate element. It is introduced from the 9L inlet 13A (left side) by the forcing force of the fan 7 or the like.
The air A that has entered from the inlet 13A of the right air plate element 9R flows to the left side through the inclined flow path 19, and the fin member 10A and the separator 12 of the right air plate element 9R (the same as the refrigerant plate element 8). Heat is supplied to the refrigerant R through the separator 12), and is discharged to the outside from the outlet 14A (left side) of the right air plate element 9R.

左側空気用プレートエレメント9Lの入口13Aから入った空気Aは、傾斜流路19を右側へ流れてゆき、左側空気用プレートエレメント9Lのフィン部材10A及び隔離板12(冷媒用プレートエレメント8と共通の隔離板12)を介して冷媒Rへ熱を供給し、左側空気用プレートエレメント9Lの出口14A(右側)から外部に排出される。
この場合において、右側空気用プレートエレメント9Rにおいて発生した霜や霜取り時に発生する水滴は、傾斜流路19の傾斜により出口14A側へ流れて、空気熱交換器5の中央部(右側空気用プレートエレメント9Rと左側空気用プレートエレメント9Lとの間)に滴下する。
The air A that has entered from the inlet 13A of the left air plate element 9L flows to the right side through the inclined flow path 19, and the fin member 10A and the separator 12 of the left air plate element 9L (the same as the refrigerant plate element 8). Heat is supplied to the refrigerant R through the separator 12), and is discharged to the outside from the outlet 14A (right side) of the left air plate element 9L.
In this case, frost generated in the right-side air plate element 9R and water droplets generated at the time of defrosting flow toward the outlet 14A due to the inclination of the inclined flow path 19, and the central portion of the air heat exchanger 5 (right-side air plate element) 9R and the left air plate element 9L).

空気熱交換器5で気化された冷媒R、すなわち冷媒用プレートエレメント8の出口14Rから吐出された冷媒Rは、配管6を通り圧縮機2に吸い込まれ、この圧縮機2にて高温・高圧のガスに圧縮されて利用側熱交換器3に送られる。
このように、本発明では、空気Aの傾斜流動を可能とする傾斜流路19を備えた空気用プレートエレメント9を採用した空気熱交換器5を用いて、霜が発生した場合においても高効率のヒートポンプ装置1を実現している。さらに、空気用プレートエレメント9自体を傾斜させて配備するのではなく、空気用プレートエレメント9の内部に設けられるフィン部10を斜めに設けて空気用プレートエレメント9自体は傾斜させることなく配備する。このため、意匠的にも機能的にも優れた空気熱交換器を実現することができる。
<<冷媒用プレートエレメントの変形例>>
以上述べた冷媒用プレートエレメント8は、上下方向に延びた直線流路を有するものであったが、その構成はこれには限定されない。
The refrigerant R vaporized in the air heat exchanger 5, that is, the refrigerant R discharged from the outlet 14 </ b> R of the refrigerant plate element 8 is sucked into the compressor 2 through the pipe 6. The gas is compressed and sent to the use side heat exchanger 3.
As described above, in the present invention, even when frost is generated using the air heat exchanger 5 employing the air plate element 9 provided with the inclined flow path 19 that enables the inclined flow of the air A, the efficiency is high. The heat pump device 1 is realized. Further, the air plate element 9 itself is not inclined and disposed, but the fin portion 10 provided inside the air plate element 9 is obliquely disposed and the air plate element 9 itself is disposed without being inclined. For this reason, an air heat exchanger excellent in design and function can be realized.
<< Modified example of plate element for refrigerant >>
The refrigerant plate element 8 described above has a straight flow path extending in the vertical direction, but the configuration is not limited to this.

そこで、以下、冷媒用プレートエレメントの変形例を説明する。この変形例に係る冷媒
用プレートエレメントの内部を図7に示す。なお、上述した構成と同じ構成については同じ符号を付して、同じ説明は繰り返さない。
図7に示すように、この冷媒用プレートエレメント8の下端側には、冷媒Rの入口13Rが設けられると共に、冷媒用プレートエレメント8の上端側には、エレメント内部を流れてきた冷媒Rが外部に流出する出口14Rが設けられている。
Thus, hereinafter, modifications of the refrigerant plate element will be described. The inside of the refrigerant plate element according to this modification is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same structure as the structure mentioned above, and the same description is not repeated.
As shown in FIG. 7, an inlet 13R for the refrigerant R is provided at the lower end side of the refrigerant plate element 8, and the refrigerant R flowing inside the element is externally provided at the upper end side of the refrigerant plate element 8. An outlet 14 </ b> R is provided to flow out.

冷媒用プレートエレメント8の内部には、冷媒用プレートエレメント8の幅より幅狭であって蛇行するように形成された蛇行流路15が設けられている。蛇行流路15は、冷媒用プレートエレメント8の下端側に設けられた入口13Rに連通すると共に出口14Rに通じており、流路内を冷媒Rが流通する。この蛇行流路15内は、内部を流れる冷媒Rの流速を増大させる冷媒増速手段として動作する。   Inside the refrigerant plate element 8, a meandering flow path 15 is provided which is narrower than the refrigerant plate element 8 and is formed to meander. The meandering channel 15 communicates with an inlet 13R provided on the lower end side of the refrigerant plate element 8 and communicates with an outlet 14R, and the refrigerant R flows through the channel. The meandering channel 15 operates as a refrigerant speed increasing means for increasing the flow rate of the refrigerant R flowing inside.

サイドバー部材11の下端側には、サイドバー部材11間の距離の約半分の長さを有する閉塞バー部材17が配備されている。この閉塞バー部材17は、アルミやステンレスなどで形成された長尺の角棒体である。閉塞バー部材17は、その長手方向が左右方向を向くと共に、当該閉塞バー部材17の右端が右側のサイドバー部材11に接するように配備されている。それ故、閉塞バー部材17の左端と左側のサイドバー部材11との間に空間が生じることになるが、この空間が、冷媒Rの入口13Rとされる。すなわち、左右方向を向く閉塞バー部材17が、冷媒用プレートエレメント8の下端部の右側を閉塞することで、冷媒用プレートエレメント8の幅の約1/2の幅を有する入口13Rが形成されている。   On the lower end side of the side bar member 11, a closing bar member 17 having a length that is approximately half the distance between the side bar members 11 is provided. The closing bar member 17 is a long rectangular bar formed of aluminum or stainless steel. The closing bar member 17 is arranged so that the longitudinal direction thereof is directed in the left-right direction, and the right end of the closing bar member 17 is in contact with the right side bar member 11. Therefore, a space is generated between the left end of the closing bar member 17 and the left side bar member 11, and this space serves as the inlet 13 </ b> R for the refrigerant R. That is, the closing bar member 17 facing in the left-right direction closes the right side of the lower end portion of the refrigerant plate element 8, thereby forming the inlet 13 </ b> R having a width that is approximately ½ of the width of the refrigerant plate element 8. Yes.

なお、一対のサイドバー部材11の上端間にも空間が生じているが、この空間は冷媒Rの出口14Rとされる。
図7に示すように、一対のサイドバー部材11間に、アルミやステンレスなどの板を凹凸状に折り曲げて形成されたフィン部10が配備される。本実施形態のフィン部10は、複数のフィン部材16を組み合わせることで構成されている。
A space is also formed between the upper ends of the pair of sidebar members 11, and this space serves as an outlet 14 </ b> R for the refrigerant R.
As shown in FIG. 7, between the pair of sidebar members 11, a fin portion 10 formed by bending a plate made of aluminum, stainless steel or the like into an uneven shape is provided. The fin portion 10 of this embodiment is configured by combining a plurality of fin members 16.

フィン部材16は、三角形乃至は平行四辺形の形状を呈している。三角形のフィン部材16は当該三角形の底辺に平行に折り曲げ加工が施されて、前記底辺に平行な凹凸溝が形成されている。平行四辺形のフィン部材16は、上辺及び下辺に平行に折り曲げ加工が施され、前記上辺及び下辺に平行な凹凸溝が形成されている。各フィン部材16の凹凸溝のピッチは同一とされている。   The fin member 16 has a triangular or parallelogram shape. The triangular fin member 16 is bent in parallel to the base of the triangle to form an uneven groove parallel to the base. The parallelogram-shaped fin member 16 is bent in parallel to the upper side and the lower side, and concave and convex grooves parallel to the upper side and the lower side are formed. The pitch of the concave and convex grooves of each fin member 16 is the same.

図7に示す如く、冷媒用プレートエレメント8の入口13Rには、凹凸溝が上下方向を向くように形成された三角形のフィン部材16が繋がっている。さらに、この三角形のフィン部材16には、凹凸溝が左右方向を向くように形成された平行四辺形のフィン部材16が繋がっている。三角形のフィン部材16の左右幅と平行四辺形のフィン部材16の上下幅とは同じとされ、冷媒用プレートエレメント8の幅の約1/2とされている。   As shown in FIG. 7, a triangular fin member 16 formed so that the concave and convex grooves are directed in the vertical direction is connected to the inlet 13 </ b> R of the refrigerant plate element 8. Further, the triangular fin member 16 is connected to a parallelogram fin member 16 formed so that the concave and convex grooves are directed in the left-right direction. The left and right widths of the triangular fin members 16 are the same as the vertical widths of the parallelogram fin members 16 and are about ½ of the width of the refrigerant plate element 8.

上記した平行四辺形のフィン部材16は、さらに三角形のフィン部材16へとつながり、その繰り返しが冷媒用プレートエレメント8の上端側、すなわち出口14Rまで続いている。
このように、複数のフィン部材16の組み合わせにより構成される一連の凹凸溝のつながりにより、入口13Rからジクサグに出口14Rに向けて伸びる蛇行流路15が構成される。この蛇行流路15の流路幅はフィン部材16の幅で決定される。蛇行流路15の流路幅は、冷媒用プレートエレメント8の幅、言い換えれば、従来型の冷媒用プレートエレメントに備えられた上下を向く直線流路の約1/2とされている。加えて、蛇行流路15の流路長は、冷媒用プレートエレメント8の上下長さ、言い換えれば、従来型の冷媒用プレートエレメントに備えられた上下を向く直線流路の流路長の約2倍とされている。
The parallelogram-shaped fin member 16 described above is further connected to the triangular fin member 16, and the repetition continues to the upper end side of the refrigerant plate element 8, that is, the outlet 14R.
Thus, the meandering flow path 15 extending from the inlet 13R to the outlet 14R is formed by a series of concave and convex grooves formed by a combination of the plurality of fin members 16. The flow path width of the meandering flow path 15 is determined by the width of the fin member 16. The width of the meandering flow path 15 is about ½ of the width of the refrigerant plate element 8, in other words, the vertical flow path provided in the conventional refrigerant plate element. In addition, the flow path length of the meandering flow path 15 is about 2 times the vertical length of the refrigerant plate element 8, in other words, the flow path length of the straight flow path that is provided in the conventional refrigerant plate element. It has been doubled.

そのため、本実施形態の冷媒用プレートエレメント8に流入した冷媒Rは、従来型の冷媒用プレートエレメントに比べてその流速が増大するようになる。つまり、蛇行流路15は冷媒増速手段として作用することになる。
以上述べた一対のサイドバー部材11、及びこのサイドバー部材11間で幅方向に挟まれたフィン部10は、前後一対の隔離板12により挟持されるようになっている。隔離板12もアルミやステンレスなどで形成されており矩形形状を呈している。フィン部材16
に形成された凹凸溝に関しては、凹部の底部及び凸部の頂部が、隔離板12に接するように構成されている。
Therefore, the flow rate of the refrigerant R flowing into the refrigerant plate element 8 of the present embodiment increases as compared with the conventional refrigerant plate element. That is, the meandering channel 15 acts as a refrigerant speed increasing means.
The pair of sidebar members 11 described above and the fin portion 10 sandwiched between the sidebar members 11 in the width direction are sandwiched by a pair of front and rear separators 12. The separator 12 is also formed of aluminum or stainless steel and has a rectangular shape. Fin member 16
As for the concave and convex grooves formed in, the bottom part of the concave part and the top part of the convex part are configured to be in contact with the separator plate 12.

これらサイドバー部材11、フィン部材16、隔離板12は、ろう付けや拡散接合や溶接等により互いが固着されるようになっており、強固に一体化された冷媒用プレートエレメント8が形成される。
このように構成された冷媒用プレートエレメント8においては、冷媒Rの流路を蛇行させることで、流路を流れる冷媒Rの流速が早くなり熱伝達特性が向上することになる。また、入口13Rから出口14Rまでの間に冷媒Rが流れる距離が長くなるため、冷媒Rと隔離板12との接触する面積が増大し、熱移動を増加させることができる。
The side bar member 11, the fin member 16, and the separator plate 12 are fixed to each other by brazing, diffusion bonding, welding, or the like, and the plate element 8 for refrigerant that is firmly integrated is formed. .
In the refrigerant plate element 8 configured as described above, by causing the flow path of the refrigerant R to meander, the flow rate of the refrigerant R flowing through the flow path is increased and the heat transfer characteristics are improved. In addition, since the distance through which the refrigerant R flows from the inlet 13R to the outlet 14R becomes longer, the contact area between the refrigerant R and the separator 12 increases, and heat transfer can be increased.

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. In particular, in the embodiment disclosed this time, matters that are not explicitly disclosed, for example, operating conditions and operating conditions, various parameters, dimensions, weights, volumes, and the like of a component deviate from a range that a person skilled in the art normally performs. Instead, values that can be easily assumed by those skilled in the art are employed.

1 ヒートポンプ装置
2 圧縮機
3 利用側熱交換器
4 膨張弁
5 空気熱交換器
6 配管
7 ファン
8 冷媒用プレートエレメント
9 空気用プレートエレメント
9R 右側空気用プレートエレメント
9L 左側空気用プレートエレメント
10 フィン部
10R (冷媒用)フィン部材
10A (空気用)フィン部材
11 サイドバー部材
12 隔離板
13R (冷媒の)入口
13A (空気の)入口
14R (冷媒の)出口
14A (空気の)出口
15 蛇行流路
16 (変形例に係る冷媒用)フィン部材
17 閉塞バー部材
18 直線流路
19 傾斜流路
R 冷媒(二次側の媒体)
A 空気(一次側の媒体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat pump apparatus 2 Compressor 3 Use side heat exchanger 4 Expansion valve 5 Air heat exchanger 6 Piping 7 Fan 8 Refrigerating plate element 9 Air plate element 9R Right air plate element 9L Left air plate element 10 Fin part 10R (For refrigerant) fin member 10A (for air) fin member 11 side bar member 12 separator 13R (refrigerant) inlet 13A (air) inlet 14R (refrigerant) outlet 14A (air) outlet 15 meandering channel 16 ( (For refrigerant according to modification) Fin member 17 Blocking bar member 18 Straight flow path 19 Inclined flow path R Refrigerant (secondary medium)
A Air (Primary medium)

Claims (6)

冷媒が循環する循環流路に、冷媒を圧縮する圧縮機と、外部の空気から冷媒への熱移動を行う空気熱交換器と、冷媒から利用側への熱移動を行う利用側熱交換器とが設けられてなるヒートポンプ装置において、
前記空気熱交換器は、内部を冷媒が流通する冷媒用プレートエレメントと、内部を空気が流通する空気用プレートエレメントとが積層されてなるプレートフィン型の熱交換器であって、
前記空気用プレートエレメントには、空気が流通し且つこの空気の流れ方向に沿って下方へ傾斜するように形成された傾斜流路が設けられていることを特徴とするヒートポンプ装置。
A compressor that compresses the refrigerant in a circulation path through which the refrigerant circulates, an air heat exchanger that performs heat transfer from the external air to the refrigerant, and a use-side heat exchanger that performs heat transfer from the refrigerant to the use side In the heat pump device provided with
The air heat exchanger is a plate fin type heat exchanger in which a refrigerant plate element through which refrigerant flows and an air plate element through which air flows are laminated.
2. A heat pump device according to claim 1, wherein the air plate element is provided with an inclined flow path formed so that air flows and is inclined downward along the air flow direction.
前記傾斜流路の傾斜角度は、空気用プレートエレメントに付着した霜が液化した場合に、空気用プレートエレメント外部へ排出可能とされる角度であることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置。   2. The heat pump device according to claim 1, wherein the inclination angle of the inclined flow path is an angle that can be discharged to the outside of the air plate element when frost attached to the air plate element is liquefied. . 前記空気用プレートエレメントの傾斜流路の高さが、前記冷媒用プレートエレメントの直線流路のフィン高さより高いように設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載のヒートポンプ装置。   3. The heat pump device according to claim 1, wherein a height of the inclined flow path of the air plate element is set to be higher than a fin height of the straight flow path of the refrigerant plate element. 4. 前記空気用プレートエレメントの段数が冷媒用プレートエレメントの段数より多くなるように積層されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のヒートポンプ装置。   The heat pump device according to any one of claims 1 to 3, wherein the air plate elements are stacked such that the number of stages of the air plate elements is larger than the number of stages of the refrigerant plate elements. 前記冷媒用プレートエレメントを挟み込むように空気用プレートエレメントが積層されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のヒートポンプ装置。   The heat pump device according to any one of claims 1 to 4, wherein an air plate element is stacked so as to sandwich the refrigerant plate element. 前記空気熱交換器には、当該空気熱交換器に対して強制的に空気を導入するファンが設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のヒートポンプ装置。   The heat pump device according to any one of claims 1 to 5, wherein the air heat exchanger is provided with a fan for forcibly introducing air into the air heat exchanger.
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6189490A (en) * 1984-10-05 1986-05-07 Showa Alum Corp Horizontal type heat exchanger
JPH0379060U (en) * 1989-12-04 1991-08-12
JPH10513540A (en) * 1994-12-23 1998-12-22 ブリティッシュ・テクノロジー・グループ・ユーエスエイ・インコーポレーテッド Plate heat exchanger
JP2000161806A (en) * 1998-11-25 2000-06-16 Ebara Corp Heat pump apparatus
JP2004177040A (en) * 2002-11-28 2004-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Outdoor heat exchanger for heat pump
JP2004317002A (en) * 2003-04-15 2004-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat exchanger
JP2005024187A (en) * 2003-07-03 2005-01-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Outdoor heat exchanger for heat pump
JP2010014329A (en) * 2008-07-03 2010-01-21 Daikin Ind Ltd Heat exchanger
WO2010027533A1 (en) * 2008-09-08 2010-03-11 Carrier Corporation Microchannel heat exchanger module design to reduce water entrapment
US20100071868A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Nordyne Inc. Hvac units, heat exchangers, buildings, and methods having slanted fins to shed condensation or for improved air flow
JP2010139115A (en) * 2008-12-10 2010-06-24 Sharp Corp Heat exchanger and heat exchanger unit

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6189490A (en) * 1984-10-05 1986-05-07 Showa Alum Corp Horizontal type heat exchanger
JPH0379060U (en) * 1989-12-04 1991-08-12
JPH10513540A (en) * 1994-12-23 1998-12-22 ブリティッシュ・テクノロジー・グループ・ユーエスエイ・インコーポレーテッド Plate heat exchanger
JP2000161806A (en) * 1998-11-25 2000-06-16 Ebara Corp Heat pump apparatus
JP2004177040A (en) * 2002-11-28 2004-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Outdoor heat exchanger for heat pump
JP2004317002A (en) * 2003-04-15 2004-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat exchanger
JP2005024187A (en) * 2003-07-03 2005-01-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Outdoor heat exchanger for heat pump
JP2010014329A (en) * 2008-07-03 2010-01-21 Daikin Ind Ltd Heat exchanger
WO2010027533A1 (en) * 2008-09-08 2010-03-11 Carrier Corporation Microchannel heat exchanger module design to reduce water entrapment
US20100071868A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Nordyne Inc. Hvac units, heat exchangers, buildings, and methods having slanted fins to shed condensation or for improved air flow
JP2010139115A (en) * 2008-12-10 2010-06-24 Sharp Corp Heat exchanger and heat exchanger unit

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