JP2013139915A - 熱交換用扁平管及び熱交換器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷媒が通る複数の流路穴hoが並んで形成される熱交換用扁平管41,42,43,・・・である。流路穴hoの輪郭は、第2方向Zにのびる1対の直線L1及びL2、直線L1の一方の端点P1と点P1に対向する直線L2の端点P3とを結ぶ曲線C1、及び直線L1の他方の端点P2と点P2に対向する直線L2の端点P4とを結ぶ曲線C2からなる。曲線C2は、曲線C1と同一形状である。第2方向Zは、複数の流路穴hoの並び方向である第1方向Xに直交する。仕切り部160の厚さt1を直線L1及びL2それぞれの寸法hで無次元化した値をt1/hとし、かつ、外周厚さt2を寸法hで無次元化した値をt2/hとした場合において、0.4≦(t2/h)/(t1/h)≦1.5の関係が成り立つ。
【選択図】図6
Description
図1は、本実施形態に係る扁平管41,42,43,・・・を含む熱交換器10の外観図である。図1の熱交換器10は、空気調和装置の室外ユニット内部や、給湯装置の熱源ユニット内部に設けられ、冷媒の蒸発器または放熱器として機能する。
扁平管41,42,43,・・・は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの弾塑性変形可能な材料を押出成形することで製造されている。扁平管41,42,43,・・・はいずれも、水平方向において、通風により生じる空気流れ方向Fに交差(具体的には、略直交)する方向に延びている。そして、各扁平管41,42,43,・・・における扁平管本体141,142,143,・・・は、その長手方向に略直交する断面が鉛直方向から押しつぶされたような扁平形状を有しており、図3に示すように、空気流れ方向Fに対して略平行な水平面状に広がっている扁平面141a,141b,142a,142b,143a,143b・・・を有している。扁平面141a,141b,142a,142b,143a,143b・・・は、鉛直上側及び鉛直下側において水平方向に広がっており、扁平面141aと141b、扁平面142aと142b、扁平面143aと143bは、それぞれ対応する扁平管本体141,142,143,・・・において対向している。このように、扁平面141a,141b,142a,142b,143a,143b・・・が水平に広がっているため、扁平管41,42,43,・・・は、当該管が水平方向から傾斜して配置される場合に比して、水平方向に沿って流れている空気流れFに対する通風抵抗を小さく抑えることができる。
0.4≦(t2/h)/(t1/h)≦1.5 (式1)
の関係が成り立つようになっていることが好ましい。
0.5≦(t2/h)/(t1/h)≦1.3 (式2)
の関係が成り立つようになっていることが好ましい。
0.1≦β=ha/(w/2)≦0.9 (式3)
の関係が成り立つことが好ましい。なお、β=ha/(w/2)を「アーチ度」と言う。
0.1≦β=ha/(w/2)≦0.6 (式4)
の関係が成り立つことが好ましい。
0.1≦β=ha/(w/2)≦0.5 (式5)
の関係が成り立つことが好ましい。
0.2≦β=ha/(w/2)≦0.4 (式6)
の関係が成り立つことが好ましい。
0.4≦α=w/h≦1.4 (式7)
の関係が成り立つことが好ましい。さらに詳細には、0.6≦α=w/h≦1.2の関係が成り立つことが好ましい。
(3−1)解析手法
ここで、上記関係式(式1)〜(式7)について詳述する。
上述の解析結果をまとめると、以下のことが確認できる。
(4−1)
上記実施形態では、扁平管41,42,43,・・・は、冷媒が通る複数の流路穴hoがその断面に多数並んで形成されており、流路穴hoの輪郭は、複数の流路穴hoの並び方向である第1方向(水平方向X)に直交する第2方向(鉛直方向Z)にのびる1対の直線L1及びL2、曲線C1、及び曲線C1と同一形状の曲線C2からなっている。ここで、曲線C1は、直線L1の一方の端点P1と点P1に対向する直線L2の端点P3とを結ぶ曲線である。曲線C2は、直線L1の他方の端点P2と点P2に対向する直線L2の端点P4とを結ぶ曲線である。これにより、扁平管41,42,43,・・・の耐圧強度を確保できるとともに薄型化及び省材料化が可能となっている。
0.4≦(t2/h)/(t1/h)≦1.5 (式1)
の関係が成り立つように構成されている。
また、さらに詳細には、
0.5≦(t2/h)/(t1/h)≦1.3 (式2)
の関係が成り立つように扁平管41,42,43,・・・が構成されている。
さらには、上記(式1)又は(式2)とともに、図6に示されているように、点P1と点P3とを結ぶ直線L3とし、直線L3と曲線C1との最大距離である寸法を寸法haとすると、当該寸法haと直線L3の寸法wとの間に、
0.1≦β=ha/(w/2)≦0.9 (式3)
の関係が成り立つように扁平管41,42,43,・・・が構成されている。
また、さらに詳細には、アーチ度βについて
0.1≦β=ha/(w/2)≦0.6 (式4)
の関係が成り立つように扁平管41,42,43,・・・が構成されている。
また、さらに詳細には、アーチ度βについて
0.1≦β=ha/(w/2)≦0.5 (式5)
の関係が成り立つように扁平管41,42,43,・・・が構成されている。
また、さらに詳細には、アーチ度βについて
0.2≦β=ha/(w/2)≦0.4 (式6)
の関係が成り立つように扁平管41,42,43,・・・が構成されている。
また、さらには、上記(式1)〜(式6)のいずれかにおいて、胴部のアスペクト比α=w/hについて
0.4≦α=w/h≦1.4 (式7)
の関係が成り立つように扁平管41,42,43,・・・が構成されている。
上記実施形態では、曲線C1及び曲線C2は、円弧又は楕円弧である。
上記実施形態では、熱交換器10は、扁平管41,42,43,・・・を備えている。これにより、耐圧強度を確保できるとともに薄型化及び省材料化が可能となった扁平管41,42,43,・・・を備えた熱交換器を提供できている。
(5−1)変形例1
他の実施形態においては、図21に示すように、扁平管244の流路穴ho3の内壁面に、インナフィンFを設けてもよい。インナフィンFは、流路穴ho3の内壁面に形成された突起物である。この場合、仕切り部の厚さt1及び外周厚さt2は、インナフィンFを含まない寸法である。そして、このように流路穴ho3の内壁面にインナフィンFが設けてあっても、上記(式1)若しくは(式2)、又は、(式1)若しくは(式2)及び(式3)〜(式7)のいずれかが成り立つように扁平管244を構成する。これにより、流路穴ho3の内壁面にインナフィンFを設けた場合でも、扁平管244の耐圧強度を確保できるとともに、より薄型化及び省材料化が可能となる。
141a,141b,142a,142b,143a,143b・・・ 扁平面(平面)
ho、ho1 流路穴(貫通孔)
L1、L2、L3 直線
P1,P2,P3,P4 点
C1,C2 曲線
h 直線L1、L2それぞれの寸法
ha 直線L3と曲線C1との最大距離
t1 仕切り部の厚さ
t2 外周厚さ
w 直線L3の寸法
α 胴部のアスペクト比
β アーチ度
F インナフィン
Claims (11)
- 冷媒が通る複数の貫通孔(ho)が並んで形成される熱交換用扁平管(41,42,43,・・・)であって、
前記貫通孔の輪郭は、前記複数の貫通孔の並び方向である第1方向(X)に直交する第2方向(Z)にのびる1対の直線L1及びL2、直線L1の一方の端点P1と前記点P1に対向する直線L2の端点P3とを結ぶ曲線C1、及び直線L1の他方の端点P2と前記点P2に対向する直線L2の端点P4とを結び曲線C1と同一形状の曲線C2からなり、
前記第1方向に隣り合う2つの前記貫通孔の間の寸法t1を前記直線L1及びL2それぞれの寸法hで無次元化した値をt1/hとし、
かつ、前記扁平管の外周の平面(141a,141b,142a,142b,143a,143b・・・)から前記貫通孔までの前記第2方向の最小距離である寸法t2を前記寸法hで無次元化した値をt2/hとした場合において、
0.4≦(t2/h)/(t1/h)≦1.5 (式1)
の関係が成り立つ熱交換用扁平管(41,42,43,・・・,244)。 - 0.5≦(t2/h)/(t1/h)≦1.3 (式2)
の関係が成り立つ請求項1に記載の熱交換用扁平管(41,42,43,・・・,244)。 - 前記点P1と前記点P3とを結ぶ直線L3と前記曲線C1との最大距離である寸法haと、前記直線L3の寸法wとの間に、
0.1≦β=ha/(w/2)≦0.9 (式3)
の関係が成り立つ請求項1又は2に記載の熱交換用扁平管(41,42,43,・・・,244)。 - 0.1≦β=ha/(w/2)≦0.6 (式4)
の関係が成り立つ請求項1〜3のいずれかに記載の熱交換用扁平管(41,42,43,・・・,244)。 - 0.1≦β=ha/(w/2)≦0.5 (式5)
の関係が成り立つ請求項1〜4のいずれかに記載の熱交換用扁平管(41,42,43,・・・,244)。 - 0.2≦β=ha/(w/2)≦0.4 (式6)
の関係が成り立つ請求項1〜5のいずれかに記載の熱交換用扁平管(41,42,43,・・・,244)。 - 前記曲線C1及び曲線C2は、円弧である、
請求項1〜6のいずれかに記載の熱交換用扁平管(41,42,43,・・・,244)。 - 前記曲線C1及び曲線C2は、楕円弧である、
請求項1〜6のいずれかに記載の熱交換用扁平管(41,42,43,・・・,244)。 - 前記貫通孔は、内側にインナフィン(F)を有する、
請求項1〜8のいずれかに記載の熱交換用扁平管(244)。 - 0.4≦α=w/h≦1.4 (式7)
の関係が成り立つ請求項1〜9のいずれかに記載の熱交換用扁平管(41,42,43,・・・,244)。 - 請求項1〜10のいずれかに記載の熱交換用扁平管(41,42,43,・・・,244)を有する、
熱交換器(10)。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2011
- 2011-12-28 JP JP2011290063A patent/JP2013139915A/ja active Pending
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