JP2014035122A

JP2014035122A - 熱交換器

Info

Publication number: JP2014035122A
Application number: JP2012175989A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nagasawa; 敦氏長澤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2012-08-08
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2014-02-24

Abstract

【課題】マイクロチャネル部に発生した結露水を一層効率良く除去し、マイクロチャネル部以外の部分であるフィン部に発生した結露水も効率良く除去する。
【解決手段】本実施形態の熱交換器は、冷媒が流れる複数の流路を内部に有するマイクロチャネル部と、マイクロチャネル部に接触するフィン部と、を備え、マイクロチャネル部は、外部から供給される空気が流れる方向に対して上流側が高く下流側が低くなるように傾斜しており、フィン部は、外部から供給される空気が流れる方向に対して上流側が高く下流側が低くなるように傾斜するスリットを有する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、熱交換器に関する。

例えば空気調和機に備えられる熱交換器として、いわゆるマイクロチャネル型の熱交換器は、冷媒が流れる複数の流路を内部に有するマイクロチャネル部と当該マイクロチャネル部に接触するフィン部とを備えた構成である。このようなマイクロチャネル型の熱交換器を冷凍サイクルの蒸発器として使用する場合、熱交換作用により当該熱交換器に発生した結露水を除去する構成が必要である。
ここで、例えば特許文献１には、マイクロチャネル部を傾斜して配置する構成が開示されている。この構成によれば、マイクロチャネル部に発生した結露水を重力により落下させて除去することができる。しかし、マイクロチャネル部を単に傾斜させただけでは、十分に結露水を落下させることができない場合があり、その傾斜態様について、さらなる工夫が必要である。また、マイクロチャネル部以外の部分であるフィン部に発生した結露水は依然として除去し難く、さらなる改良が求められる。

特開２００８−２７４６号公報

本実施形態は、マイクロチャネル部に発生した結露水を一層効率良く除去することができ、さらに、マイクロチャネル部以外の部分であるフィン部に発生した結露水も効率良く除去することができる熱交換器を提供する。

本実施形態の熱交換器は、冷媒が流れる複数の流路を内部に有するマイクロチャネル部と、このマイクロチャネル部に接触するフィン部と、を備える。マイクロチャネル部は、外部から供給される空気が流れる方向に対して上流側が高く下流側が低くなるように傾斜している。フィン部は、外部から供給される空気が流れる方向に対して上流側が高く下流側が低くなるように傾斜するスリットを有する。

本実施形態に係る熱交換器の正面図熱交換器の縦断側面図スリット及びその周辺部分を示すフィン部の横断面図熱交換器を備える室内機の内部構成を概略的に示す図変形例に係る図２相当図変形例に係るものであり、マイクロチャネル部とフィン部の位置関係を示す図

以下、本実施形態による熱交換器を図面を参照しながら説明する。図１に示すように、熱交換器１０は、いわゆるマイクロチャネル型の熱交換器であり、複数のマイクロチャネル部１１、複数のフィン部１２、冷媒流入部１３及び冷媒流出部１４を備える。なお、本実施形態では、冷媒流入部１３及び冷媒流出部１４の長手方向を熱交換器１０の縦方向、これに直交する方向を熱交換器１０の横方向とする。

マイクロチャネル部１１は、例えばアルミニウムで構成された扁平な板状の部材である。これらマイクロチャネル部１１は、熱交換器１０の縦方向に沿って相互に離間して配列されている。図２にも示すように、これらマイクロチャネル部１１は、ある程度の厚さを有しており、その内部に、当該マイクロチャネル部１１の長手方向に沿って延びる複数の冷媒流路１１１を有している。

フィン部１２は、例えばアルミニウムで構成された薄い扁平な矩形板状の部材である。これらフィン部１２は、相互に隣り合う２つのマイクロチャネル部１１の間において熱交換器１０の横方向、換言すれば当該マイクロチャネル部１１の長手方向に沿って相互に離間して配列されている。これらフィン部１２は、この場合、その上部及び下部においてマイクロチャネル部１１に接触している。これらフィン部１２には、複数のスリット１２１が形成されている。

図３に示すように、これらスリット１２１は、フィン部１２を構成する板部材の一部を切り起こすことにより形成されたものであり、この場合、熱交換器１０の外部から供給される空気の流れに対して風上側が開口している。これらスリット１２１がフィン部１２に形成されていることにより、熱交換器１０の外部から供給される空気に乱流が発生するようになり、当該フィン部１２における熱交換性能が向上する。なお、図では、空気の流れを矢印Ａで示す。

冷媒流入部１３は、内部に、図示しない冷媒分配路を有しており、図１に矢印Ｂで示すように、冷凍サイクルを構成する冷媒管路１５から当該冷媒流入部１３に流入した冷媒を各マイクロチャネル部１１の冷媒流路１１１に分配する。
冷媒流出部１４は、内部に、図示しない冷媒収集路を有しており、図１に矢印Ｃで示すように、各マイクロチャネル部１１の冷媒流路１１１から流れ出る冷媒を収集して当該冷媒流出部１４から冷凍サイクルの冷媒管路１５に流出する。

この熱交換器１０は、例えば図４に示すように、空気調和機の室内機１００の内部に配置され、図４に矢印Ａで示すように送風機１０１による送風作用により外部から供給される空気を熱交換する。ここで、図２に示すように、マイクロチャネル部１１は、熱交換器１０の外部から供給される空気が流れる方向に対して上流側が高く下流側が低くなるように傾斜する傾斜態様となっている。また、フィン部１２のスリット１２１は、熱交換器１０の外部から供給される空気が流れる方向に対して上流側が高く下流側が低くなるように傾斜する傾斜態様となっている。換言すれば、これらスリット１２１は、上部が風上側に傾いた態様となっている。なお、スリット１２１は、熱交換器１０の縦方向に対するフィン部１２の傾斜角度が「α」であるとして、当該スリット１２１の熱交換器１０の縦方向に対する傾斜角度θが「α°」以上であって「４０°」以下の範囲となるように設定するとよい。

以上に説明した本実施形態の熱交換器１０によれば、マイクロチャネル部１１は、単に傾斜しているのではなく、外部から供給される空気が流れる方向に対して上流側が高く下流側が低くなるように傾斜しているので、当該マイクロチャネル部１１に発生した結露水が、重力によって落下するのみならず、外部から供給される空気の流れに沿って落下するようになる。即ち、マイクロチャネル部１１を単に傾斜させるのではなく、外部から供給される空気の流れも考慮して傾斜させた。これにより、マイクロチャネル部１１に発生した結露水を一層効率良く除去することができる。

さらに、本実施形態の熱交換器１０によれば、フィン部１２のスリット１２１は、外部から供給される空気が流れる方向に対して上流側が高く下流側が低くなるように傾斜しているので、当該フィン部１２に発生した結露水が外部から供給される空気によって当該スリット１２１に沿って下方に流れるようになる。これにより、マイクロチャネル部１１以外の部分であるフィン部１２に発生した結露水も効率良く下流側に導いて除去することができる。一方、スリットが空気の流れに対して上流側が低く下流側が高くなるように傾斜している場合、あるいは、スリットが空気の流れに対して傾斜していない場合には、結露水が空気によってスリットに沿って上方に流れてしまうおそれがある。本実施形態によれば、結露水が上方に流れてしまうおそれがなく、結露水を下方に導いて効率良く除去することができる。

なお、フィン部の形状は、矩形板状に限られるものではなく適宜変更して実施することができ、例えば図５に示すフィン部２２のように、風上側の端部及び風下側の端部が熱交換器１０の縦方向に沿って直線状となるように構成してもよい。
また、図６に示すように、それぞれ傾斜したマイクロチャネル部１１の最も風下側の端部１１Ｐ及びフィン部１２の最も風下側の端部１２Ｐの位置を熱交換器１０の縦方向において揃えることにより、マイクロチャネル部１１とフィン部１２との位置関係を統一することができ、製造性の向上を図ることができる。なお、マイクロチャネル部１１の最も風上側の端部及びフィン部１２の最も風上側の端部の位置を熱交換器１０の縦方向において揃えるようにしてもよい。また、本実施形態の熱交換器は、空気調和機以外の機器にも適用可能である。

以上に説明した本実施形態に係る熱交換器は、冷媒が流れる複数の流路を内部に有するマイクロチャネル部と、このマイクロチャネル部に接触するフィン部と、を備える。マイクロチャネル部は、外部から供給される空気が流れる方向に対して上流側が高く下流側が低くなるように傾斜している。フィン部は、外部から供給される空気が流れる方向に対して上流側が高く下流側が低くなるように傾斜するスリットを有する。この構成によれば、重力のみならず、熱交換器の外部から供給される空気の流れも利用して、マイクロチャネル部に発生した結露水を一層効率良く除去することができ、さらに、マイクロチャネル部以外の部分であるフィン部に発生した結露水も効率良く除去することができる。

本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態及びその変形は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１０は熱交換器、１１はマイクロチャネル部、１１１は冷媒流路（流路）、１２はフィン部、１２１はスリットを示す。

Claims

冷媒が流れる複数の流路を内部に有するマイクロチャネル部と、
前記マイクロチャネル部に接触するフィン部と、
を備え、
前記マイクロチャネル部は、外部から供給される空気が流れる方向に対して上流側が高く下流側が低くなるように傾斜しており、
前記フィン部は、外部から供給される空気が流れる方向に対して上流側が高く下流側が低くなるように傾斜するスリットを有する熱交換器。