JP5563162B2 - 室外熱交換器および車両用空調装置 - Google Patents
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Description
冷房運転と暖房運転とを切り替え可能なヒートポンプ式の車両用空調装置に用いられる、冷媒と室外空気との間で熱交換を行う室外熱交換器であって、
第1方向に引き延ばされた断面形状を有し、互いに対向するように前記第1方向と直交する第2方向に配列され、それらの間に前記第1方向の一方側から他方側に向かって室外空気が流される、内部に冷媒が流れる扁平チューブと、
隣り合う前記扁平チューブの間に配置された、前記第1方向および前記第2方向と直交する第3方向に並ぶ複数のプレート部および隣り合う前記扁平チューブに択一的に接合された複数の折り返し部を含むコルゲートフィンと、を備え、
前記複数のプレート部のそれぞれには、切り起こしにより前記第1方向に対して傾斜する複数のルーバーが前記第1方向に沿って実質的に連続して形成されており、
前記複数のプレート部のそれぞれは、前記複数の折り返し部が前記扁平チューブに接合された接合領域から前記第1方向において風上側に張り出す延長部を有し、
前記複数のルーバーのうちの最も風上側に位置する最前列ルーバーの全部は、前記延長部内に配置されており、
前記複数のプレート部のそれぞれは、前記延長部の一部として、前記最前列ルーバーよりも風上側に先端平面部を有しており、
前記先端平面部の面積は、前記延長部の面積の半分を超えている、室外熱交換器を提供する。
冷房運転と暖房運転とを切り替え可能なヒートポンプ式の車両用空調装置に用いられる、冷媒と室外空気との間で熱交換を行う室外熱交換器であって、
第1方向に引き延ばされた断面形状を有し、互いに対向するように前記第1方向と直交する第2方向に配列され、それらの間に前記第1方向の一方側から他方側に向かって室外空気が流される、内部に冷媒が流れる扁平チューブと、
隣り合う前記扁平チューブの間に配置された、前記第1方向および前記第2方向と直交する第3方向に並ぶ複数のプレート部および隣り合う前記扁平チューブに択一的に接合された複数の折り返し部を含むコルゲートフィンと、を備え、
前記複数のプレート部のそれぞれには、切り起こしにより前記第1方向に対して傾斜する複数のルーバーが前記第1方向に沿って実質的に連続して形成されており、
前記複数のプレート部のそれぞれは、前記複数の折り返し部が前記扁平チューブに接合された接合領域から前記第1方向において風上側に張り出す延長部を有し、
前記複数のルーバーのうちの最も風上側に位置する最前列ルーバーの全部は、前記延長部内に配置されており、
前記複数のプレート部のそれぞれは、前記延長部の一部として、前記最前列ルーバーよりも風上側に先端平面部を有しており、
前記先端平面部の面積は、前記延長部の面積の半分を超えている、室外熱交換器を提供する。
車両用空調装置10は、冷房運転と暖房運転とを切り換え可能なものであり、冷媒を循環させる冷媒回路2を備えている。なお、冷媒としては、R134a、R410A、HFO−1234yf、HFO−1234ze、CO2などに加え、他のHFC系、HC系などが利用できる。
図1に示すように、室外熱交換器13は、内部に冷媒が流れる複数の扁平チューブ5と、扁平チューブ5の両端が接続された一対のヘッダ4A,4Bとを備えている。扁平チューブ5は、第1方向(紙面と直交する方向)に引き延ばされた断面形状を有し、互いに対向するように第1方向と直交する第2方向に配列されている。一対のヘッダ4A,4Bは第2方向に延びている。以下、説明の便宜のために、第1方向をX方向、第2方向をY方向、第1方向および第2方向と直交する第3方向をZ方向という。
以下に、本実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションを説明する。
モデル1:4.3mm/1.5mm
モデル2:3.3mm/2.5mm
モデル3:2.9mm/2.9mm
モデル4:2.3mm/3.5mm
モデル5:1.8mm/4.0mm
モデル6:30度
モデル7:25度
モデル8:20度
モデル9:15度
モデル10:10度
モデル11:1.5mm/0.4mm
モデル12:1.9mm/0.8mm
モデル13:2.9mm/1.8mm(モデル5と同等)
モデル14:3.5mm/2.4mm
モデル15:4.9mm/3.8mm
前記実施形態では、全ての扁平チューブ5間に、延長部60内に最前列ルーバー7aが配置されたコルゲートフィン6が配置されている。しかしながら、暖房運転時にはチューブ群51〜53のうちの冷媒が最初に流れる蒸発上流チューブ群51が最も温度が低くなるため、延長部60内に最前列ルーバー7aが配置されたコルゲートフィン6は少なくとも蒸発上流チューブ群51を構成する扁平チューブ5間に配置されていればよい。例えば、蒸発上流チューブ群51のみで延長部60内に最前列ルーバー7aが配置されたコルゲートフィン6を採用し、他のチューブ群52,53では延長部60内に最前列ルーバー7aが配置されていないコルゲートフィンを採用してもよい。
Claims (12)
- 冷房運転と暖房運転とを切り替え可能なヒートポンプ式の車両用空調装置に用いられる、冷媒と室外空気との間で熱交換を行う室外熱交換器であって、
第1方向に引き延ばされた断面形状を有し、互いに対向するように前記第1方向と直交する第2方向に配列され、それらの間に前記第1方向の一方側から他方側に向かって室外空気が流される、内部に冷媒が流れる扁平チューブと、
隣り合う前記扁平チューブの間に配置された、前記第1方向および前記第2方向と直交する第3方向に並ぶ複数のプレート部および隣り合う前記扁平チューブに択一的に接合された複数の折り返し部を含むコルゲートフィンと、を備え、
前記複数のプレート部のそれぞれには、切り起こしにより前記第1方向に対して傾斜する複数のルーバーが前記第1方向に沿って実質的に連続して形成されており、
前記複数のプレート部のそれぞれは、前記複数の折り返し部が前記扁平チューブに接合された接合領域から前記第1方向において風上側に張り出す延長部を有し、
前記複数のルーバーのうちの最も風上側に位置する最前列ルーバーの全部は、前記延長部内に配置されており、
前記複数のプレート部のそれぞれは、前記延長部の一部として、前記最前列ルーバーよりも風上側に先端平面部を有しており、
前記先端平面部の面積は、前記延長部の面積の半分を超え、
前記最前列ルーバーの全部は、前記第1方向における前記延長部の中央位置よりも風下側に配置されている、室外熱交換器。 - 前記最前列ルーバーは、前記先端平面部と稜線を形成するように前記先端平面部とつながっており、かつ前記プレート部に対して前記第3方向の一方側のみに突出する半凸ルーバーである、請求項1に記載の室外熱交換器。
- 前記複数のルーバーの傾斜角度は、15度以上25度以下である、請求項1に記載の室外熱交換器。
- 前記複数の折り返し部のそれぞれは、前記扁平チューブに面接触するように中央がフラットとなる形状に形成されている、請求項1に記載の室外熱交換器。
- 前記複数のプレート部のそれぞれは、前記複数のルーバーのうちの最も風下側に位置する最後列ルーバーよりも風下側に後端平面部を有しており、
前記第1方向において、前記後端平面部の長さは、前記先端平面部の長さよりも長い、請求項1に記載の室外熱交換器。 - 前記複数のルーバーは、前記最前列ルーバーを含む互いに平行なルーバーからなる風上側ルーバー群と、前記第1方向に対して前記最前列ルーバーと逆向きに傾斜するルーバーからなる風下側ルーバー群とを構成しており、
前記第2方向から見たときに、前記風上側ルーバー群と前記風下側ルーバー群とは線対称である、請求項1に記載の室外熱交換器。 - 前記扁平チューブの両端が接続された、前記第2方向に延びる一対のヘッダをさらに備え、
前記第1方向および前記第2方向は水平方向であり、前記第3方向は鉛直方向である、請求項1に記載の室外熱交換器。 - 前記一対のヘッダのそれぞれの内部には、前記扁平チューブを冷媒の流れ方向が交互に逆になる複数のチューブ群に分ける1つまたは複数の仕切り板が設けられており、
前記コルゲートフィンは、前記複数のチューブ群のうちの少なくとも暖房運転時に冷媒が最初に流れる蒸発上流チューブ群を構成する扁平チューブの間に配置されている、請求項7に記載の室外熱交換器。 - 前記最前列ルーバーに隣接する前記ルーバーの一部は、前記第1方向における前記延長部の後端位置に配置されている、請求項1に記載の室外熱交換器。
- 前記複数のルーバーは、前記第2方向における長さが互いに同一である、請求項1に記載の室外熱交換器。
- 前記延長部の長さは、前記第1方向において、1.5mm以上3.5mm以下である、請求項1に記載の室外熱交換器。
- 冷媒を圧縮する圧縮機、車室内に送られる空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器、冷媒を膨張させる膨張機構、および請求項1に記載された室外熱交換器、を含む冷媒回路と、
前記冷媒回路に流れる冷媒の流れ方向を暖房運転と冷房運転とで切り換える切換手段と、
を備える車両用空調装置。
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