JP5523400B2 - Heat exchanger and air conditioner equipped with the heat exchanger - Google Patents
Heat exchanger and air conditioner equipped with the heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- JP5523400B2 JP5523400B2 JP2011141505A JP2011141505A JP5523400B2 JP 5523400 B2 JP5523400 B2 JP 5523400B2 JP 2011141505 A JP2011141505 A JP 2011141505A JP 2011141505 A JP2011141505 A JP 2011141505A JP 5523400 B2 JP5523400 B2 JP 5523400B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fin
- heat exchanger
- notch
- heat transfer
- transfer tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、熱交換器及びこの熱交換器を備えた空気調和機に関する。 The present invention relates to a heat exchanger and an air conditioner equipped with the heat exchanger.
従来より、扁平伝熱管が嵌入する切欠きが長手方向に櫛歯状に並設されたフィンを、空気が通過する隙間を置いて複数積層し、これらフィンの切欠きには扁平伝熱管を嵌入し、扁平伝熱管の内部を作動流体が通過する熱交換器が知られている。 Conventionally, a plurality of fins in which notches into which flat heat transfer tubes are inserted are arranged in a comb-like shape in the longitudinal direction are stacked with a gap through which air passes, and flat heat transfer tubes are inserted into the notches of these fins A heat exchanger in which a working fluid passes through a flat heat transfer tube is known.
このようなものにおいて、フィンの切欠きの幅は、これに嵌入される扁平伝熱管との密着性を考慮して、扁平伝熱管よりも狭くなるように設定されている。そのため、切欠きの末端円弧の半径も、切欠きに嵌入される扁平伝熱管の嵌入末端円弧の半径よりも小さくなっている。従って、フィンの切欠きに扁平伝熱管を嵌入する際、切欠きの開口側が扁平伝熱管により押し開かれてフィンに反りが発生する。この反りは、扁平伝熱管を切欠きの末端円弧に押し込んで行くに従って大きくなる。これは扁平伝熱管を押し込む際のくさび作用によるものと思われる。フィンに反りが発生すると、扁平伝熱管間の間隔が乱れ、接続するための配管のロウ付け及びユニット収納に支障が出る。さらに管とフィンとの密着性が悪化し、伝熱性能が低下する。 In such a thing, the width of the notch of the fin is set so as to be narrower than that of the flat heat transfer tube in consideration of adhesion to the flat heat transfer tube inserted therein. For this reason, the radius of the end arc of the notch is also smaller than the radius of the end arc of the flat heat transfer tube inserted into the notch. Accordingly, when the flat heat transfer tube is fitted into the notch of the fin, the opening side of the notch is pushed open by the flat heat transfer tube, and the fin is warped. This warp increases as the flat heat transfer tube is pushed into the notch end arc. This seems to be due to the wedge effect when pushing in the flat heat transfer tube. When the fin is warped, the interval between the flat heat transfer tubes is disturbed, which causes troubles in brazing of the piping for connection and housing of the unit. Furthermore, the adhesiveness between the tube and the fin is deteriorated, and the heat transfer performance is lowered.
このような問題を、従来は、フィンにおける切欠きの無い側に強度を増すためのビードを設けてフィンの剛性を高めることで、対処している(例えば、特許文献1,2参照)。
Conventionally, such a problem has been dealt with by increasing the rigidity of the fin by providing a bead for increasing the strength on the side of the fin not having a notch (for example, see
このように、従来の熱交換器は、フィンの剛性を高めることで、切欠きの開口側が扁平伝熱管により押し開かれることにより発生するフィンの反りに対処しており、反りの発生そのものを抑制するものではなかった。 As described above, the conventional heat exchanger copes with the warping of the fin that occurs when the opening side of the notch is pushed open by the flat heat transfer tube by increasing the rigidity of the fin, and suppresses the occurrence of the warping itself. It wasn't something to do.
本発明の技術的課題は、切欠きの開口側が扁平伝熱管により押し開かれることにより発生する反りそのものを抑制できるようにすることにある。 The technical problem of the present invention is to be able to suppress the warpage itself that occurs when the opening side of the notch is pushed open by a flat heat transfer tube.
本発明に係る熱交換器は、内部を作動流体が通過する扁平伝熱管と、切欠きが長手方向に櫛歯状に並設されたフィンとを有し、フィンは、隙間を置いて複数積層されており、切欠きには、扁平伝熱管が嵌入された熱交換器において、フィン長手方向の中央部よりも両端側の切欠きの深さが深くなるようにしたものである。 A heat exchanger according to the present invention has a flat heat transfer tube through which a working fluid passes and fins in which notches are juxtaposed in a comb-like shape in the longitudinal direction, and the fins are stacked with a gap. In the heat exchanger in which the flat heat transfer tubes are fitted, the notches are formed so that the notches on both ends are deeper than the center portion in the fin longitudinal direction.
本発明に係る熱交換器においては、フィン長手方向の中央部よりも両端側の切欠きの深さが深くなるようにしているので、フィン長手方向の両端側の切欠きに嵌入される扁平伝熱管の嵌入先端と切欠きの末端円弧との間に遊びを設けることができ、その分、フィン長手方向の中央部よりも両端側の切欠きに対する扁平伝熱管の押し込み圧力を小さくすることができる。このため、各切欠きの開口側が扁平伝熱管により押し開かれることにより発生する反りそのものを抑制することができ、配管部品の取付性及び伝熱性能が向上し、ユニット収納時の変形分を考慮した無駄な空間を無くすことができる。 In the heat exchanger according to the present invention, since the depth of the notches on both end sides is deeper than the center portion in the fin longitudinal direction, the flat transmission fitted into the notches on both end sides in the fin longitudinal direction. A play can be provided between the insertion tip of the heat tube and the end arc of the notch, and accordingly, the pushing pressure of the flat heat transfer tube against the notch on both ends of the fin in the longitudinal direction can be reduced. . For this reason, it is possible to suppress the warping itself that occurs when the opening side of each notch is pushed open by a flat heat transfer tube, improving the mounting properties and heat transfer performance of piping parts, and taking into account deformation during unit storage The wasted space can be eliminated.
実施形態1.
図1は本発明の実施形態1に係る熱交換器の要部の外観を示す斜視図、図2はそのフィンと扁平伝熱管との関係を示す断面図である。
本発明の実施形態1に係る熱交換器10は、図1及び図2のように空気が通過する隙間を置いて複数積層された矩形状のフィン2と、これらフィン2のそれぞれに直交し、内部を作動流体が通過する扁平伝熱管1とを備えている。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the main part of a heat exchanger according to
The
これを更に詳述すると、フィン2には、扁平伝熱管1が嵌入する切欠き2aが長手方向に櫛歯状に並設されている。切欠き2aの開口部2bの幅は、これに嵌入される扁平伝熱管1との密着性を考慮して、扁平伝熱管1よりも狭くなるように設定されている。また、図2のように切欠き2aは、それぞれの末端円弧2cを結んで形成される包絡線A1が、フィン2の切欠き形成側が凸となる円弧を描くように構成されている。これにより、切欠き2aは、フィン長手方向の中央部から両端側にいくにしたがって深さが滑らかに深くなる。但し、中央部に存在する所定個数の切欠き2aの深さが同じでもよい。
More specifically, the
図3は比較例の熱交換器のフィンと扁平伝熱管との関係を示す断面図である。
この比較例の熱交換器のフィン(以下、これを「試験用フィン」という)3は、従来型のフィン(各切欠きの深さが、全てフィン長手方向の中央部の切欠きの深さと同じであるもの)である。このような試験用フィン3の各切欠き3aに扁平伝熱管1を嵌入し、末端円弧3cまで差し込むと、既述したように各切欠き3aの開口部3b側が扁平伝熱管1により押し開かれて試験用フィン3に反りA2が発生する。前述の包絡線A1が描く円弧の曲率は、この試験用フィン3に発生する反りA2の曲率に応じて設定されたものである。ここでは、包絡線A1が描く円弧の反り量が試験用フィン3の反り量B2の半分の反り量B1となるように、包絡線A1が描く円弧の曲率が設定されている。これにより、フィン2の反切欠き側つなぎ部の幅の確保が容易となっている。
FIG. 3 is a sectional view showing the relationship between the fins of the heat exchanger of the comparative example and the flat heat transfer tubes.
The fins (hereinafter referred to as “test fins”) 3 of the heat exchanger of this comparative example are conventional fins (the depth of each notch is the same as the depth of the notch at the center in the longitudinal direction of the fin). Are the same). When the flat
次に、本発明の実施形態1に係る熱交換器のフィンの反り抑制原理について図2及び図3を用いて説明する。図3のように1枚目のフィンすなわち試験用フィン3に反りA2が発生している状態で、2枚目の試験用フィン3の各切欠き3aに扁平伝熱管1を嵌入する(又は扁平伝熱管1に2枚目の試験用フィン3を嵌入する)場合、まず1枚目の試験用フィン3の反りによって高位置となった両端に位置する扁平伝熱管1が2枚目の試験用フィン3の両端に位置する切欠き3aに嵌入する。そして、この状態から両端に位置する扁平伝熱管1を2枚目の試験用フィン3の両端に位置する切欠き3aの末端円弧3cまで差し込むわけであるが、これら両端に位置する扁平伝熱管1を2枚目の試験用フィン3の両端に位置する切欠き3aの末端円弧3cまで差し込んでも、2枚目の試験用フィン3の中央部の切欠き3aに後から差し込まれた扁平伝熱管1は、下位位置にあるために2枚目の試験用フィン3の中央部の切欠き3aの途中までしか嵌入しない。そのため、2枚目の試験用フィン3の長手方向の中央部を扁平伝熱管1側に無理に押し付けて、2枚目の試験用フィン3の中央部の切欠き3aの末端円弧3cまで扁平伝熱管1を差し込まなければならず、反りが更に悪化していく。
Next, the fin warpage suppression principle of the heat exchanger according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the flat
次に、図3のように1枚目のフィンすなわち試験用フィン3に反りA2が発生している状態で、本発明の実施形態1に係る熱交換器のフィン2を2枚目のフィンとして用い、各切欠き2aに扁平伝熱管1を差し込む(又は扁平伝熱管1に2枚目のフィン2を嵌入する)場合について考察する。この場合も、まず1枚目の試験用フィン3の反りによって高位置となった両端に位置する扁平伝熱管1が2枚目のフィン2の両端に位置する切欠き2aに嵌入する。そして、この状態から両端に位置する扁平伝熱管1を2枚目のフィン2の両端に位置する切欠き2aの末端円弧2cまで差し込む。この場合、2枚目のフィン2の各切欠き2aは、それぞれの末端円弧2cを結んで形成される包絡線A1が、フィン2の切欠き形成側が凸となる円弧を描くように構成され、これによって切欠き2aの深さが、フィン長手方向の中央部から両端側にいくにしたがって滑らかに深くなるように構成されているので、これら扁平伝熱管1を2枚目のフィン2の両端に位置する切欠き2aの末端円弧2cまで差し込めば、2枚目のフィン2の中央部の切欠き2aに後から差し込まれた扁平伝熱管1も切欠き2aの末端円弧2cまで差し込まれる。そのため、2枚目のフィン2を扁平伝熱管1側に無理に押し付ける必要がなくなって、反りの更なる悪化を防止することができる。
Next, as shown in FIG. 3, with the warping A2 occurring in the first fin, ie, the
以上は本発明の実施形態1に係る熱交換器のフィン2を2枚目以降のフィンとして用いる場合の利点について述べたものであるが、1枚目のフィンに従来型の試験用フィン3(各切欠きの深さが、全てフィン長手方向の中央部の切欠きの深さと同じであるもの)を用いているので、反りA2の発生は抑制できないものである。
The above describes the advantages of using the
本発明の実施形態1に係る熱交換器のフィン2は、1枚目から用いることで、有効に作用し、反り発生を抑制できるものである。すなわち、フィン2は、フィン長手方向の中央部よりも両端側の切欠き2aの深さが深くなるようにしているので、フィン長手方向の両端側の切欠き2aに嵌入される扁平伝熱管1の嵌入先端と切欠きの末端円弧との間に遊びを設けることができ、その分、フィン長手方向の中央部よりも両端側の切欠き2aに対する扁平伝熱管1の押し込み圧力を小さくすることができる。このため、各切欠き2aの開口部2bが扁平伝熱管1により押し開かれることにより発生する反りそのものを抑制することができ、配管部品の取付性及び伝熱性能が向上し、ユニット収納時の変形分を考慮した無駄な空間を無くすことができる。
By using the
また、切欠き2aは、それぞれの末端円弧2cを結んで形成される包絡線A1が、フィン2の切欠き形成側が凸となる円弧を描くように構成し、これにより切欠き2aの深さが、フィン長手方向の中央部から両端側にいくにしたがって深さが滑らかに深くなるようにすることで、フィン長手方向の両端側の切欠き2aの深さの最適化が図れる。これにより、切欠き2aの末端円弧2cと扁平伝熱管1の嵌入先端との間に隙間が発生することがあっても、これを極力小さなものとすることができて、伝熱性能を高めることができる。
Further, the
実施形態2.
図4は前述の熱交換器を備えた本発明の実施形態2に係る空気調和機の冷凍サイクルの冷媒回路図である。
FIG. 4 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration cycle of an air conditioner according to
本発明の実施形態2に係る空気調和機は、図4のように圧縮機33、凝縮器34、絞り装置35、蒸発器36、凝縮器用送風機37a及びその駆動用モーター38a、蒸発器用送風機37b及びその駆動用モーター38bにより構成され、圧縮機33と、凝縮器34と、絞り装置35と、蒸発器36とが環状に接続されている。前述の実施形態1に係る熱交換器を凝縮器34または蒸発器36、もしくは両方に用いることにより、エネルギー効率の高い空調冷凍装置を実現することができる。ここで、エネルギー効率は、次式(1)(2)で求められるものである。
暖房エネルギー効率=室内熱交換器(凝縮器)能力/全入力‥‥‥‥‥‥(1)
冷房エネルギー効率=室内熱交換器(蒸発器)能力/全入力‥‥‥‥‥‥(2)
As shown in FIG. 4, the air conditioner according to the second embodiment of the present invention includes a compressor 33, a
Heating energy efficiency = indoor heat exchanger (condenser) capacity / all inputs (1)
Cooling energy efficiency = indoor heat exchanger (evaporator) capacity / all inputs (2)
なお、前述の実施形態1で述べた熱交換器及びこの熱交換器を備えた空気調和機については、HCFC(R22)やHFC(R116、R125、R134a、R14、R143a、R152a、R227ea、R23、R236ea、R236fa、R245ca、R245fa、R32、R41、RC318などや、これら冷媒の数種の混合冷媒R407A、R407B、R407C、R407D、R407E、R410A、R410B、R404A、R507A、R508A、R508Bなど)、HC(ブタン、イソブタン、エタン、プロパン、プロピレンなどや、これら冷媒の数種混合冷媒)、自然冷媒(空気、炭酸ガス、アンモニアなどや、これら冷媒の数種の混合冷媒)、HFO1234yf等の低GWP冷媒、またこれら冷媒の数種の混合冷媒など、どんな種類の冷媒を用いても、その効果を達成することができる。
In addition, about the heat exchanger described in above-mentioned
また、作動流体として、ここでは空気と冷媒の例を示したが、他の気体、液体、気液混合流体を用いても、同様の効果を奏する。 Moreover, although the example of air and a refrigerant | coolant was shown here as a working fluid, even if it uses other gas, liquid, and gas-liquid mixed fluid, there exists the same effect.
扁平伝熱管1とフィン2は、異なった材料を用いることが一般的である。しかし、扁平伝熱管1とフィン2の材料として、銅やアルミ等、同じ材料を用いることで、フィン2と扁平伝熱管1のロウ付けが可能となる。この場合には、フィン2と扁平伝熱管1の接触熱伝達率が飛躍的に向上し、熱交換能力が大幅に向上する。また、リサイクル性も向上させることができる。
The flat
また、扁平伝熱管1とフィン2を密着させる方法として、炉中ロウ付けを行う場合、炉中ロウ付けの後に、フィン2に親水材を塗布するようにすれば、親水材の焼け落ちを防ぐことができる。
Further, as a method of bringing the flat
また、前述の実施形態1で説明した熱交換器を室外機で用いた場合においても同様な効果を奏する。 Further, the same effect can be obtained when the heat exchanger described in the first embodiment is used in an outdoor unit.
なお、前述の実施形態1で述べた熱交換器及びそれを用いた実施形態2の空調冷凍装置については、鉱油系、アルキルベンゼン油系、エステル油系、エーテル油系、フッ素油系など、冷媒と油が溶ける溶けないに拘わらず、どんな冷凍機油についても、その効果を達成することができる。 For the heat exchanger described in the first embodiment and the air-conditioning refrigeration apparatus of the second embodiment using the heat exchanger, a mineral oil, an alkylbenzene oil, an ester oil, an ether oil, a fluorine oil, The effect can be achieved with any refrigeration oil, regardless of whether the oil is soluble or not.
1 扁平伝熱管、2,3 フィン、2a,3a 切欠き、2b,3b 開口部、2c,3c 末端円弧、3 試験用フィン、10 熱交換器、33 圧縮機、34 凝縮器、35 絞り装置、36 蒸発器、37a 凝縮器用送風機、37b 蒸発器用送風機、38a,38b 駆動用モーター、A1 包絡線、A2 反り、B1 包絡線が描く円弧の反り量、B2 従来型のフィンの反り量。 1 flat heat transfer tube, 2, 3 fin, 2a, 3a notch, 2b, 3b opening, 2c, 3c end arc, 3 test fin, 10 heat exchanger, 33 compressor, 34 condenser, 35 expansion device, 36 Evaporator, 37a Condenser blower, 37b Evaporator blower, 38a, 38b Drive motor, A1 envelope, A2 warp, B1 Warp amount of arc drawn by envelope, B2 Warp amount of conventional fin.
Claims (5)
フィン長手方向の中央部よりも両端側の前記切欠きの深さが深くなるようにしたことを特徴とする熱交換器。 It has a flat heat transfer tube through which the working fluid passes, and fins in which notches are arranged in a comb-like shape in the longitudinal direction, and a plurality of the fins are stacked with a gap therebetween. Is a heat exchanger in which the flat heat transfer tube is inserted,
A heat exchanger characterized in that the depth of the notch on both end sides becomes deeper than the center portion in the fin longitudinal direction.
作動流体に冷媒を用い、前記蒸発器及び前記凝縮器の両者又はいずれか一方に、前記請求項1乃至請求項4のいずれかの熱交換器を用いたことを特徴とする空気調和機。 In an air conditioner in which a compressor, a condenser, a throttling device, and an evaporator are connected in an annular shape,
An air conditioner using a refrigerant as a working fluid and using the heat exchanger according to any one of claims 1 to 4 for both or one of the evaporator and the condenser.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011141505A JP5523400B2 (en) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | Heat exchanger and air conditioner equipped with the heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011141505A JP5523400B2 (en) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | Heat exchanger and air conditioner equipped with the heat exchanger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013007540A JP2013007540A (en) | 2013-01-10 |
JP5523400B2 true JP5523400B2 (en) | 2014-06-18 |
Family
ID=47675031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011141505A Expired - Fee Related JP5523400B2 (en) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | Heat exchanger and air conditioner equipped with the heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5523400B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015040746A1 (en) | 2013-09-20 | 2015-03-26 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger, air conditioner device using said heat exchanger, and method for producing said heat exchanger |
CN109945726B (en) * | 2017-12-20 | 2021-12-07 | 浙江盾安机械有限公司 | Inserted sheet fin and heat exchanger |
-
2011
- 2011-06-27 JP JP2011141505A patent/JP5523400B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013007540A (en) | 2013-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4738401B2 (en) | Air conditioner | |
JP4679542B2 (en) | Finned tube heat exchanger, heat exchanger unit using the same, and air conditioner | |
JP5312413B2 (en) | Finned tube heat exchanger and refrigeration cycle apparatus using the same | |
US20110094258A1 (en) | Heat exchanger and air conditioner provided with heat exchanger | |
JP2009281693A (en) | Heat exchanger, its manufacturing method, and air-conditioning/refrigerating device using the heat exchanger | |
JP2012233680A (en) | Fin tube heat exchanger, and refrigeration cycle apparatus | |
RU2557812C2 (en) | Heat exchanger, refrigerator provided with heat exchanger, and air conditioning device provided with heat exchanger | |
JP2007032949A (en) | Heat exchanger | |
WO2014192771A1 (en) | Method for producing heat exchanger, and cooling cycle device | |
WO2006059544A1 (en) | Heat transfer tube with inner surface grooves, used for high-pressure refrigerant | |
JP2010249343A (en) | Fin tube type heat exchanger and air conditioner using the same | |
JP2012032089A (en) | Finned tube heat exchanger and air conditioner using the same | |
JP5523400B2 (en) | Heat exchanger and air conditioner equipped with the heat exchanger | |
JP4080352B2 (en) | Fin tube heat exchanger manufacturing method and air conditioning refrigeration system | |
JP5631452B2 (en) | Finned tube heat exchanger and refrigeration cycle apparatus using the same | |
JP5689033B2 (en) | Fin tube type heat exchanger and refrigeration cycle apparatus using the same | |
JP5646257B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
JP2010121844A (en) | Refrigerating cycle device | |
JP5595343B2 (en) | Heat exchanger, refrigeration cycle circuit using the same, refrigerator using the refrigeration cycle circuit, and air conditioner | |
JP5312512B2 (en) | Heat exchanger and air conditioner equipped with the heat exchanger | |
JP5591285B2 (en) | Heat exchanger and air conditioner | |
WO2021176651A1 (en) | Heat exchanger and air conditioner | |
JP5404729B2 (en) | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus | |
JP2012032100A (en) | Finned tube hear exchanger, method for manufacturing the same, and air conditioner having the finned tube heat exchanger | |
JP2014001869A (en) | Heat exchanger and refrigeration cycle device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130628 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140305 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140311 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140408 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5523400 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |