JP5627632B2 - Heat exchanger and heat pump device - Google Patents

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本発明は、熱交換器、およびこの熱交換器を用いたヒートポンプ装置に関する。   The present invention relates to a heat exchanger and a heat pump apparatus using the heat exchanger.

従来、扁平管の平面部を水平に配置し、平面部と平面部との間にフィンを配置したフィンチューブ型熱交換器が広く普及している。このようなフィンチューブ型熱交換器において、通過する空気に含まれる水分が凝縮した凝縮水の排水性を向上するため、コルゲートフィン端部を風下側へ突出させ、この突出部に切り欠きを設けたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a fin tube type heat exchanger in which a flat portion of a flat tube is horizontally disposed and fins are disposed between the flat portion and the flat portion has been widely used. In such a finned tube heat exchanger, in order to improve the drainage of condensed water condensed with moisture contained in the passing air, the corrugated fin end protrudes to the leeward side, and a notch is provided in this protruding portion. Have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、凝縮水の排水性を向上させるために、コルゲートフィンを平面部と平面部との間からはみ出させ、そのはみ出し部分を介して結露水が下方へ流れる熱交換器が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Moreover, in order to improve the drainage of condensed water, a heat exchanger has been proposed in which corrugated fins protrude from between the flat part and the condensed water flows downward through the protruding part (for example, , See Patent Document 2).

また、凝縮水の排水性を向上するために、「互いに狭小の間隙を存して並設される複数枚のフィン1…と、これらフィンに互いに平行に、かつ貫通して設けられ、それぞれ断面偏平状である複数本の熱交換パイプ2…と、これら熱交換パイプの上記フィンから突出する両側端部にそれぞれ連結される第1のヘッダパイプ3Aおよび第2のヘッダパイプ3Bとからなり、上記フィンは、アルミニューム・ブレージングシートからなり、熱交換パイプの貫通部間に、互いに平行に、かつ細長い矩形状の多数の打ち抜き孔11および、これら打ち抜き孔相互間に形成される細線フィン12を具備した」熱交換器が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   Further, in order to improve the drainage of condensed water, “a plurality of fins 1 arranged in parallel with each other with a narrow gap therebetween, and these fins are provided in parallel with each other and penetrating each other. A plurality of flat heat exchange pipes 2 and a first header pipe 3A and a second header pipe 3B respectively connected to both end portions projecting from the fins of the heat exchange pipes. The fin is made of an aluminum brazing sheet, and includes a plurality of punching holes 11 that are parallel to each other and between the through holes of the heat exchange pipe, and fine wire fins 12 that are formed between these punching holes. A heat exchanger has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

実公昭63−6632号公報(第3頁、第3図)Japanese Utility Model Publication No. 63-6632 (page 3, Fig. 3) 特開2008−101847号公報(第6頁、第1図)JP 2008-101847 A (page 6, FIG. 1) 特開平6−307785号公報(要約)JP-A-6-307785 (summary)

上記特許文献1に記載の技術では、結露した水滴(凝縮水)が空気流の下流側に集まり、切り欠きから下方へ落下する。しかしながら、凝縮水が切り欠きから落下するのは、凝縮水が自重で落下できる程度の大きさまで成長したときであって、しばらく凝縮水が熱交換器に滞留することがあり、その結露水が通風抵抗となって熱交換性能を低下させる課題があった。   In the technique described in Patent Document 1, condensed water droplets (condensed water) gather on the downstream side of the air flow and fall downward from the notch. However, the condensed water falls from the notch when the condensed water grows to a size that can be dropped by its own weight, and the condensed water may stay in the heat exchanger for a while, and the condensed water is ventilated. There existed a subject which becomes resistance and reduces heat exchange performance.

上記特許文献2に記載の技術では、排水性を向上させるために、フィンを平面部と平面部との間からはみ出させ、そのはみ出し部分を介して結露水が下方へ流れるようにしている。しかしながら、熱交換器の小型化がさらに進む状況下において、熱交換器の小型化は、凝縮水に対する熱交換器の排水性を低下させる可能性が高く、さらなる排水性の向上が求められている。   In the technique described in Patent Document 2, in order to improve drainage, the fin is protruded from between the flat portion and the flat portion, and the dew condensation water flows downward through the protruding portion. However, in a situation where the heat exchanger is further downsized, the downsizing of the heat exchanger is likely to reduce the drainage of the heat exchanger with respect to condensed water, and further improvement of drainage is required. .

上記特許文献3に記載の技術では、打ち抜き孔がないフィン部分により凝縮水の排水性を向上させている。しかしながら、打ち抜き孔を有したフィンの剛性が弱い場合、熱交パイプとフィンの間にクリアランスが生じてしまい、ロウ付け接合する時に不良がでるという課題があった。   In the technique described in Patent Document 3, the drainage of condensed water is improved by a fin portion having no punching hole. However, when the rigidity of the fin having the punched hole is weak, there is a problem that a clearance is generated between the heat exchange pipe and the fin, resulting in a defect when brazed.

さらに、フィンチューブ型熱交換器に着霜が生じる環境下で使用する場合(例えば、外気温が約2度以下となり、冷媒の蒸発温度がゼロ度以下の環境下で室外熱交換器として使用する場合)、空気中の絶対湿度量が多い風上側のフィンおよび扁平管に着霜が生じ易く、通風抵抗が増大し、風量が低下して熱交換性能が低下する課題があった。
また、霜を溶かす除霜運転においても、フィン上に凝縮水が滞留して、滞留した凝縮水が基点となり霜が生じ易くなる課題があった。
Further, when the fin tube type heat exchanger is used in an environment where frost formation occurs (for example, it is used as an outdoor heat exchanger in an environment where the outside air temperature is about 2 degrees or less and the refrigerant evaporation temperature is zero degrees or less. ), Frost formation is likely to occur on the windward fins and flat tubes having a large amount of absolute humidity in the air, and there is a problem that the airflow resistance is increased and the air flow is reduced to reduce the heat exchange performance.
Moreover, also in the defrost operation which melt | dissolves frost, the condensed water stagnated on the fin and the subject which the retained condensed water became a base point and it became easy to produce frost occurred.

コルゲートフィンが扁平管にロウ付け接合されるフィンチューブ型熱交換器では、ロウ付けによってコルゲートフィンが焼きなまされることにより、コルゲートフィンの耐力が大幅に低下して、フィン座屈強度が低下し、フィンが倒れ易くなることがあった。フィン倒れが生じると、空気の通風抵抗が増大して風量が低下して熱交換性能が低下する課題があった。   In a finned tube heat exchanger in which corrugated fins are brazed and joined to a flat tube, the corrugated fins are annealed by brazing, which greatly reduces the proof strength of the corrugated fins and reduces the fin buckling strength. In some cases, the fins easily fall over. When the fin collapse occurs, there is a problem that the air flow resistance is increased, the air volume is decreased, and the heat exchange performance is decreased.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、凝縮水の排水性を向上することができる熱交換器およびこれを用いたヒートポンプ装置を得るものである。
また、伝熱性能を向上することができる熱交換器およびこれを用いたヒートポンプ装置を得るものである。
また、フィンの剛性の低減を抑制することができる熱交換器およびこれを用いたヒートポンプ装置を得るものである。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a heat exchanger capable of improving the drainage of condensed water and a heat pump device using the heat exchanger.
Moreover, the heat exchanger which can improve heat-transfer performance, and a heat pump apparatus using the same are obtained.
Moreover, the heat exchanger which can suppress the reduction | decrease in the rigidity of a fin, and a heat pump apparatus using the same are obtained.

本発明に係る熱交換器は、扁平形状の長軸の向きが気流の流通方向を向き、該扁平形状の短軸の方向に間隔を空けて複数配置された扁平管と、所定の間隔で複数配置されその間を気流が流通する板状形状を有し、前記複数の扁平管をそれぞれ挿入するための切り欠きが形成され、該切り欠きに前記扁平管の気流上流側が挿入され、前記複数の扁平管と接合された第1の板状フィンと、所定の間隔で複数配置されその間を気流が流通する板状形状を有し、前記複数の扁平管をそれぞれ挿入するための切り欠きが形成され、該切り欠きに前記扁平管の気流下流側が挿入され、前記複数の扁平管と接合された第2の板状フィンと、を備え、前記第2の板状フィンの配置間隔を、前記第1の板状フィンの配置間隔より短くしたものである。 The heat exchanger according to the present invention has a flat tube in which the direction of the long axis of the flat shape faces the flow direction of the air flow, and a plurality of flat tubes arranged at intervals in the direction of the short axis of the flat shape, A plurality of flat tubes, each having a plate-like shape through which an airflow flows, and having a plurality of flat tubes inserted therein, into which the airflow upstream side of the flat tubes is inserted; A plurality of first plate-like fins joined to the tube, and a plate-like shape in which a plurality of airflows are arranged between the first plate-like fins, and notches for inserting the plurality of flat tubes are formed, An air flow downstream side of the flat tube is inserted into the notch, and a second plate-like fin joined to the plurality of flat tubes, and an arrangement interval of the second plate-like fins is set to the first plate fin . This is shorter than the arrangement interval of the plate-like fins.

本発明は、切り欠きが形成された第1の板状フィンに扁平管の気流上流側を挿入して接合し、切り欠きが形成された第2の板状フィンに扁平管の気流下流側を挿入して接合したので、第1および第2の板状フィンの切り欠きがない側の両側を凝縮水の排水経路とすることができ、凝縮水の排水性を向上することができる。   The present invention inserts and joins the airflow upstream side of the flat tube to the first plate-like fin formed with the notch, and connects the airflow downstream side of the flat tube to the second plate-shaped fin formed with the notch. Since they are inserted and joined, both sides of the first and second plate-like fins on the side not having the notch can be used as drainage paths for the condensed water, and the drainage of the condensed water can be improved.

本発明の実施の形態1に係る熱交換器の構成図である。It is a block diagram of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る熱交換器の斜視図である。It is a perspective view of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る熱交換器の組立を説明する図である。It is a figure explaining the assembly of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る空気調和機の構成図である。It is a block diagram of the air conditioner which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る熱交換器の凝縮水の排水挙動を説明する図である。It is a figure explaining the drainage behavior of the condensed water of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る熱交換器の構成図である。It is a block diagram of the heat exchanger which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る熱交換器の構成図である。It is a block diagram of the heat exchanger which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る熱交換器の構成図である。It is a block diagram of the heat exchanger which concerns on Embodiment 4 of this invention.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る熱交換器の構成図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る熱交換器の斜視図である。図3は、本発明の実施の形態1に係る熱交換器の組立を説明する図である。なお、図1〜図3においては、熱交換器の要部を模式的に示している。
図1〜図3に示すように、実施の形態1に係るフィンチューブ型の熱交換器は、板状フィン1、板状フィン2、扁平管3とを備えている。このフィンチューブ型の熱交換器は、例えば、空気調和機等のヒートポンプ装置に搭載され、熱交換器を通過する空気と扁平管3内を流通する冷媒とを熱交換するものである。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating assembly of the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, in FIGS. 1-3, the principal part of the heat exchanger is shown typically.
As shown in FIGS. 1 to 3, the finned tube heat exchanger according to the first embodiment includes a plate-like fin 1, a plate-like fin 2, and a flat tube 3. This fin tube type heat exchanger is mounted on a heat pump device such as an air conditioner, for example, and exchanges heat between the air passing through the heat exchanger and the refrigerant flowing through the flat tube 3.

扁平管3は、例えばアルミニウムにより形成され、断面外形が扁平形状または楔型形状の伝熱管である。扁平管3は、扁平形状の長軸の向きが気流の流通方向(紙面左右方向)を向き、扁平形状の短軸の方向(紙面上下方向)に間隔を空けて複数配置されている。この扁平管3の両端部にはヘッダがそれぞれ接続され、複数の扁平管3に冷媒がそれぞれ分配される。なお、扁平管3内には隔壁によって区分された複数の冷媒流路が形成されている。   The flat tube 3 is a heat transfer tube made of, for example, aluminum and having a flat or wedge-shaped cross-sectional outer shape. A plurality of flat tubes 3 are arranged with the long axis direction of the flat shape facing the flow direction of the air flow (left and right direction on the paper surface) and spaced apart in the direction of the short axis of the flat shape (vertical direction on the paper surface). Headers are connected to both ends of the flat tube 3, and the refrigerant is distributed to the flat tubes 3. In the flat tube 3, a plurality of refrigerant channels divided by partition walls are formed.

板状フィン1および板状フィン2は、例えばアルミニウムにより形成され、板状形状を有している。板状フィン1および板状フィン2は、所定の間隔で複数配置されその間を気流が流通する。
また、板状フィン1には、複数の扁平管3をそれぞれ挿入するための切り欠き1aが形成され、この切り欠き1aに扁平管3の気流上流側が挿入されて複数の扁平管3と接合されている。
また、板状フィン2には、複数の扁平管3をそれぞれ挿入するための切り欠き2aが形成され、この切り欠き2aに扁平管3の気流下流側が挿入されて複数の扁平管3と接合されている。
The plate-like fin 1 and the plate-like fin 2 are made of, for example, aluminum and have a plate-like shape. A plurality of the plate-like fins 1 and the plate-like fins 2 are arranged at a predetermined interval, and an air current flows between them.
Further, the plate-like fin 1 is formed with notches 1a for inserting a plurality of flat tubes 3, respectively, and the air flow upstream side of the flat tubes 3 is inserted into the notches 1a and joined to the plurality of flat tubes 3. ing.
Further, the plate-like fin 2 is formed with notches 2a for inserting a plurality of flat tubes 3, respectively, and the air flow downstream side of the flat tubes 3 is inserted into the notches 2a and joined to the plurality of flat tubes 3. ing.

なお、板状フィン1は、本発明における「第1の板状フィン」に相当し、板状フィン2は、本発明における「第2の板状フィン」に相当する。   The plate fin 1 corresponds to the “first plate fin” in the present invention, and the plate fin 2 corresponds to the “second plate fin” in the present invention.

本実施の形態1において、板状フィン1に形成された切り欠き1aの長さLp1と、板状フィン2に形成された切り欠きの長さLp2を加えた長さが、扁平管3の長軸の長さと等しくなるように形成されている。例えば、長さLp1とLp2を共に、扁平管3の長軸の長さ半分の長さに設定する。
また、板状フィン1と板状フィン2の配置方向のピッチFpを同じとし、板状フィン1の切り欠き1a側の端面と、板状フィン2の切り欠き2a側の端面とを当接するように配置されている。
例えば、この実施の形態1において、板状フィン1および2の配置方向のピッチFpはFp=0.0016mであり、フィン厚みFtはFt=0.0001m、空気の流れ通過方向のフィン幅Fdは0.018m、熱交換器の段方向に隣接する扁平管3の中心の距離DpはDp=0.015mである。なお、これらの値は具体例であって、異なった値であっても問題ない。
In the first embodiment, the length obtained by adding the length Lp1 of the notch 1a formed in the plate-like fin 1 and the length Lp2 of the notch formed in the plate-like fin 2 is the length of the flat tube 3 It is formed to be equal to the length of the shaft. For example, the lengths Lp1 and Lp2 are both set to a length that is half the long axis of the flat tube 3.
Further, the pitch Fp in the arrangement direction of the plate fin 1 and the plate fin 2 is the same, and the end surface of the plate fin 1 on the notch 1a side and the end surface of the plate fin 2 on the notch 2a side are brought into contact with each other. Is arranged.
For example, in the first embodiment, the pitch Fp in the arrangement direction of the plate-like fins 1 and 2 is Fp = 0.016 m, the fin thickness Ft is Ft = 0.0001 m, and the fin width Fd in the air flow passage direction is The distance Dp between the centers of the flat tubes 3 adjacent to each other in the stage direction of the heat exchanger is Dp = 0.015 m. Note that these values are specific examples, and different values may be used.

ここで、本実施の形態におけるフィンチューブ型の熱交換器の組み立て工程について説明する。
例えば金型プレス機で板状フィン1および2を成型するフィン抜き工程を実施する。その後、各扁平管3を、板状フィン1の切り欠き1aおよび板状フィン2の切り欠き2aに挿入し、板状フィン1および2と、扁平管3とを密着させる。
扁平管3の断面形状は扁平形状または楔形形状としているので、扁平管3に板状フィン1および2とが隙間なく挿入され、板状フィン1および2と扁平管3との密着が良好となる。
Here, the assembly process of the fin tube type heat exchanger in the present embodiment will be described.
For example, a finning process for forming the plate-like fins 1 and 2 with a mold press machine is performed. Thereafter, each flat tube 3 is inserted into the notch 1a of the plate-like fin 1 and the notch 2a of the plate-like fin 2, and the plate-like fins 1 and 2 and the flat tube 3 are brought into close contact with each other.
Since the cross-sectional shape of the flat tube 3 is a flat shape or a wedge shape, the plate-like fins 1 and 2 are inserted into the flat tube 3 without a gap, and the close contact between the plate-like fins 1 and 2 and the flat tube 3 becomes good. .

次に、板状フィン1および2に、扁平管3をロウ付け接合する。
ロウ材は扁平管3の幅より短い棒状のものを扁平管3の端部に1本、あるいは2本配置する。その後、ノコロック連続炉に投入し加熱接合を実施し、さらに板状フィン1および2の表面に親水処理コーティング材を塗布して完成する。もしくは、ロウ材を扁平管3に事前に塗布して、ロウ付け接合することも可能である。ロウ材を扁平管3に事前に塗布することにより、棒状のロウ材を扁平管3の上に配置する作業時間が短くなり生産効率が向上する。なお、予めロウ材を板状フィン1および2の両側または片側にクラッドされたクラッドフィンを用いてもよい。
Next, the flat tube 3 is brazed and joined to the plate-like fins 1 and 2.
One or two brazing members are disposed at the end of the flat tube 3 in the form of a rod shorter than the width of the flat tube 3. Thereafter, it is put into a Noclock continuous furnace and heat-bonded, and a hydrophilic treatment coating material is applied to the surfaces of the plate-like fins 1 and 2 to complete. Alternatively, it is also possible to apply a brazing material to the flat tube 3 in advance and braze and join it. By applying the brazing material to the flat tube 3 in advance, the work time for arranging the rod-shaped brazing material on the flat tube 3 is shortened, and the production efficiency is improved. In addition, you may use the clad fin by which the brazing material was previously clad on the both sides or one side of the plate-like fins 1 and 2.

次に、上記のような熱交換器を有するヒートポンプ装置の一例を説明する。   Next, an example of a heat pump apparatus having the above heat exchanger will be described.

図4は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機の構成図である。
図4に示すように、ヒートポンプ装置としての空気調和機は、圧縮機10と、四方弁11と、室外機に搭載された室外側熱交換器12と、膨張手段である膨張弁13と、室内機に搭載された室内側熱交換器14とが順次冷媒配管で接続され、冷媒を循環させる冷媒回路を備えている。
四方弁11は、冷媒回路内の冷媒の流れる方向を切り替えることで、暖房運転、冷房運転の切り替えを行う。なお、冷房専用または暖房専用の空気調和機とする場合には四方弁11を省略しても良い。
室外側熱交換器12は、上述したフィンチューブ型の熱交換器に相当するものであり、冷房運転時には、冷媒の熱により空気等を加熱する凝縮器として機能し、暖房運転時には、冷媒を蒸発させその際の気化熱により空気等を冷却する蒸発器として機能する。
室内側熱交換器14は、上述したフィンチューブ型の熱交換器に相当するものであり、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能する。
圧縮機10は、蒸発器から排出された冷媒を圧縮し、高温にして凝縮器に供給する。
膨張弁13は、凝縮器から排出された冷媒を膨張させ、低温にして蒸発器に供給する。
FIG. 4 is a configuration diagram of the air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 4, an air conditioner as a heat pump device includes a compressor 10, a four-way valve 11, an outdoor heat exchanger 12 mounted on an outdoor unit, an expansion valve 13 that is an expansion means, The indoor side heat exchanger 14 mounted on the machine is sequentially connected by refrigerant piping, and has a refrigerant circuit for circulating the refrigerant.
The four-way valve 11 switches between the heating operation and the cooling operation by switching the direction in which the refrigerant flows in the refrigerant circuit. In addition, when it is set as the air conditioner only for cooling or heating, the four-way valve 11 may be omitted.
The outdoor heat exchanger 12 corresponds to the fin-tube heat exchanger described above, and functions as a condenser that heats air or the like with the heat of the refrigerant during the cooling operation, and evaporates the refrigerant during the heating operation. It functions as an evaporator that cools air or the like by heat of vaporization at that time.
The indoor heat exchanger 14 corresponds to the fin tube heat exchanger described above, and functions as a refrigerant evaporator during the cooling operation and functions as a refrigerant condenser during the heating operation.
The compressor 10 compresses the refrigerant discharged from the evaporator and supplies it to the condenser at a high temperature.
The expansion valve 13 expands the refrigerant discharged from the condenser, supplies it to the evaporator at a low temperature.

次に、熱交換器に発生した凝縮水の排水挙動について説明する。
図5は、本発明の実施の形態1に係る熱交換器の凝縮水の排水挙動を説明する図である。
図5に示すように、熱交換器は、複数の扁平管3の配列方向(段方向)が重力方向を向くように、例えば空気調和機等のヒートポンプ装置に搭載される。
熱交換器が、当該熱交換器を流通する空気と扁平管3内を流通する冷媒とが熱交換を行う場合、板状フィン1および2、並びに扁平管3の表面には、空気中に含まれる水蒸気が結露し、水滴(凝縮水)が発生する。
本実施の形態における熱交換器は、板状フィン1の気流上流側(切り欠き1aが無い側)が、凝縮水が流通する排水部1bとして機能し、板状フィン2の気流下流側(切り欠き2aが無い側)が、凝縮水が流通する排水部2bとして機能する。
Next, the drainage behavior of the condensed water generated in the heat exchanger will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating the drainage behavior of the condensed water of the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 5, the heat exchanger is mounted on a heat pump device such as an air conditioner so that the arrangement direction (stage direction) of the plurality of flat tubes 3 faces the direction of gravity.
When the heat exchanger exchanges heat between the air flowing through the heat exchanger and the refrigerant flowing through the flat tube 3, the surface of the plate-like fins 1 and 2 and the flat tube 3 is contained in the air. Water vapor is condensed and water droplets (condensed water) are generated.
In the heat exchanger according to the present embodiment, the upstream side of the airflow of the plate-like fin 1 (the side without the notch 1a) functions as the drainage portion 1b through which the condensed water flows, and the downstream side of the airflow of the plate-like fin 2 (the cut-off) The side without the notch 2a) functions as a drainage part 2b through which condensed water flows.

以上のように本実施の形態においては、切り欠き1aが形成された板状フィン1に扁平管3の気流上流側を挿入して接合し、切り欠き2aが形成された板状フィン2に扁平管3の気流下流側を挿入して接合した。このため、板状フィン1および2の切り欠きがない側の両側を凝縮水の排水経路とすることができ、例えば扁平管の間にコルゲートフィンを設ける場合や板状フィンを扁平管の片側のみに設ける場合と比較して、凝縮水の排水性を向上することができる。   As described above, in the present embodiment, the airflow upstream side of the flat tube 3 is inserted and joined to the plate-like fin 1 in which the notch 1a is formed, and the plate-like fin 2 in which the notch 2a is formed is flattened. The air flow downstream side of the tube 3 was inserted and joined. Therefore, both sides of the plate-like fins 1 and 2 on the side not having the notch can be used as drainage paths for condensed water. For example, when corrugated fins are provided between the flat tubes, the plate-like fins are provided only on one side of the flat tubes. Compared with the case where it provides in, the drainage of condensed water can be improved.

また本実施の形態においては、切り欠きの長さLp1とLp2とを加えた長さが、扁平管3の長軸の長さと等しくなるようにし、板状フィン1の端面と板状フィン2の端面とを当接させている。このため、扁平管3の全周に亘って、板状フィン1および2がロウ付け接合され、扁平管3の全周から熱が板上フィンに伝達される。よって、伝熱性能を向上することができる。例えば扁平管の間にコルゲートフィンを設ける場合には、コルゲートフィンのロウ付け接合箇所は扁平管の側面部のみであり、板状フィンを扁平管の片側のみに設ける場合には、板状フィンのロウ付け接合箇所は扁平管の側面部と片側の曲面部のみであり、これらと比較して、伝熱性能を向上することができる。   In the present embodiment, the length obtained by adding the notch lengths Lp1 and Lp2 is equal to the length of the long axis of the flat tube 3, and the end face of the plate-like fin 1 and the plate-like fin 2 It is in contact with the end face. For this reason, the plate-like fins 1 and 2 are brazed and joined over the entire circumference of the flat tube 3, and heat is transmitted from the entire circumference of the flat tube 3 to the on-plate fins. Therefore, heat transfer performance can be improved. For example, when corrugated fins are provided between flat tubes, the brazed joint locations of the corrugated fins are only on the side portions of the flat tubes, and when plate fins are provided only on one side of the flat tubes, The brazed joint locations are only the side surface portion of the flat tube and the curved surface portion on one side, and heat transfer performance can be improved compared to these.

また本実施の形態においては、板状フィンを扁平管の片側のみに設ける場合と比較して、1つの板状フィンに形成する切り欠きの長さLpを短くすることができ、板状フィンの剛性の低減を抑制することができる。これにより、板状フィン1、2の切り欠き1a、2aに、扁平管3を挿入する工程で、板状フィン1、2に乱れなく、扁平管3を挿入することができ、ロウ付け不良なく接合できる。例えばフィンの剛性が弱いと、板状フィンの切り欠き部に扁平管を挿入する工程でフィンに乱れが生じ、フィンカラーと扁平管間のクリアランスが大きくなり、ロウ付け不良が生じる。
また、熱交換器の伝熱性能を向上させるため、扁平管3の中心の距離Dpを小さくして扁平管3を高密度実装する場合においても、例えば板状フィンを扁平管の片側のみに設ける場合と比較して、切り欠きの長さLpを短くすることができフィン剛性を確保することが可能となる。
In this embodiment, the length Lp of the notch formed in one plate-like fin can be shortened compared to the case where the plate-like fin is provided only on one side of the flat tube. Reduction in rigidity can be suppressed. Thereby, in the process of inserting the flat tube 3 into the notches 1a and 2a of the plate-like fins 1 and 2, the flat tube 3 can be inserted without being disturbed by the plate-like fins 1 and 2, and there is no brazing defect. Can be joined. For example, if the rigidity of the fin is weak, the fin is disturbed in the process of inserting the flat tube into the notch of the plate-like fin, the clearance between the fin collar and the flat tube is increased, and brazing failure occurs.
Further, in order to improve the heat transfer performance of the heat exchanger, even when the flat tube 3 is mounted at a high density by reducing the center distance Dp of the flat tube 3, for example, plate-like fins are provided only on one side of the flat tube. Compared to the case, the length Lp of the notch can be shortened, and the fin rigidity can be ensured.

また本実施の形態においては、扁平管3の気流上流側と下流側の両側(扁平形状の曲面部の両側)に、凝縮水の排水経路となる板状フィン1、2が設けられているので、扁平管3を複数列配置する場合に列間に無駄な隙間が無くコンパクトに設置できる。例えば扁平管3の端部に接続されるヘッダの耐圧を確保するために、ヘッダの肉厚を大きくした場合、扁平管3の列間に隙間が生じるが、この場合においても、扁平管3の両側板状フィン1、2が設けられているので、列間に無駄な隙間が無くコンパクトに設置でき、複数列のヘッダ設計が容易である。   In the present embodiment, plate-like fins 1 and 2 serving as drainage paths for condensed water are provided on both sides of the air flow upstream and downstream of the flat tube 3 (both sides of the flat curved surface portion). When the flat tubes 3 are arranged in a plurality of rows, there is no useless gap between the rows, and the flat tubes 3 can be installed compactly. For example, when the thickness of the header is increased in order to ensure the pressure resistance of the header connected to the end portion of the flat tube 3, a gap is generated between the rows of the flat tubes 3. Since the both side plate-like fins 1 and 2 are provided, there is no useless gap between the rows, so that the installation can be performed in a compact manner, and the header design of a plurality of rows is easy.

実施の形態2.
図6は、本発明の実施の形態2に係る熱交換器の構成図である。
図6に示すように、本実施の形態2においては、気流の流通方向において、板状フィン1と板状フィン2とが重ならないように配置している。例えば、板状フィン1のピッチFpの半分の位置に、板状フィン2を設置している。
なお、その他の構成は、上記実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram of a heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention.
As shown in FIG. 6, in this Embodiment 2, it arrange | positions so that the plate-shaped fin 1 and the plate-shaped fin 2 may not overlap in the distribution direction of airflow. For example, the plate-like fins 2 are installed at half the pitch Fp of the plate-like fins 1.
Other configurations are the same as those of the first embodiment.

本実施の形態においても、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
また本実施の形態においては、板状フィン1と板状フィン2とが重ならないように配置しているので、板状フィン2の先端の前縁効果で伝熱性能をさらに向上させることができる。
Also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Moreover, in this Embodiment, since it arrange | positions so that the plate-shaped fin 1 and the plate-shaped fin 2 may not overlap, heat-transfer performance can further be improved with the front edge effect of the front-end | tip of the plate-shaped fin 2. FIG. .

実施の形態3.
図7は、本発明の実施の形態3に係る熱交換器の構成図である。
図7に示すように、本実施の形態3においては、板状フィン2の配置方向のピッチFp2(配置間隔)を、板状フィン1の配置方向のピッチFp1より短くしている。例えば、板状フィン2のピッチFp2を、板状フィン1のピッチFp1の半分としている。また、板状フィン2を一つ置きに板状フィン1の端面と当接するように配置している。
なお、その他の構成は、上記実施の形態1と同様である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a configuration diagram of a heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.
As shown in FIG. 7, in Embodiment 3, the pitch Fp <b> 2 (arrangement interval) in the arrangement direction of the plate-like fins 2 is shorter than the pitch Fp <b> 1 in the arrangement direction of the plate-like fins 1. For example, the pitch Fp2 of the plate-like fins 2 is half of the pitch Fp1 of the plate-like fins 1. Further, every other plate-like fin 2 is arranged so as to contact the end face of the plate-like fin 1.
Other configurations are the same as those of the first embodiment.

本実施の形態においても、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
また本実施の形態においては、気流の上流に位置する板状フィン1のピッチFp1がFp2より大きいので、空気中の絶対湿度量が多い風上側の板状フィン1への着霜が多くなる場合であっても、通風抵抗の増加を抑制することができ、熱交換性能の低下を抑制し、着霜耐力を向上することができる。
Also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Further, in the present embodiment, since the pitch Fp1 of the plate-like fins 1 located upstream of the airflow is larger than Fp2, the frost formation on the windward plate-like fins 1 having a large amount of absolute humidity in the air increases. Even so, an increase in ventilation resistance can be suppressed, a decrease in heat exchange performance can be suppressed, and the frost resistance can be improved.

実施の形態4.
図8は、本発明の実施の形態4に係る熱交換器の構成図である。
図8に示すように、本実施の形態4においては、板状フィン1に形成された切り欠き1aの長さLp1と、板状フィン2に形成された切り欠き2aの長さLp2を加えた長さが、扁平管3の長軸の長さより長くなるように形成されている。例えば、長さLp1とLp2を共に、扁平管3の長軸の長さの半分より長く、扁平管3の長軸の長さより短い長さに設定する。
また、板状フィン1と板状フィン2の配置方向のピッチFpを同じとし、配置方向において、板状フィン1の一部と板状フィン2の一部とが重なるように配置している。
さらに、気流の流通方向において、板状フィン1と板状フィン2とが重ならないように、板状フィン1のピッチFpの半分の位置に、板状フィン2を設置している。
なお、その他の構成は、上記実施の形態1と同様である。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is a configuration diagram of a heat exchanger according to Embodiment 4 of the present invention.
As shown in FIG. 8, in the fourth embodiment, the length Lp1 of the notch 1a formed in the plate-like fin 1 and the length Lp2 of the notch 2a formed in the plate-like fin 2 are added. The length is formed to be longer than the length of the long axis of the flat tube 3. For example, both the lengths Lp1 and Lp2 are set to be longer than half of the length of the long axis of the flat tube 3 and shorter than the length of the long axis of the flat tube 3.
In addition, the pitch Fp in the arrangement direction of the plate-like fins 1 and the plate-like fins 2 is the same, and the plate-like fins 1 and part of the plate-like fins 2 are arranged so as to overlap in the arrangement direction.
Furthermore, the plate-like fins 2 are installed at positions half the pitch Fp of the plate-like fins 1 so that the plate-like fins 1 and the plate-like fins 2 do not overlap in the airflow distribution direction.
Other configurations are the same as those of the first embodiment.

本実施の形態においても、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
また、板状フィン1と板状フィン2との端部を当接させる場合、製造時に板状フィン1と板状フィン2との当接面に隙間が出来る可能性があり、この隙間を少なく製造する必要が生じるが、本実施の形態においては、板状フィン1の一部と板状フィン2の一部とが重なるようにオーバーラップさせるので、板状フィン1と板状フィン2との間の当接面の隙間を管理する必要がなく、製造性を向上することができる。
Also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Further, when the end portions of the plate-like fins 1 and the plate-like fins 2 are brought into contact with each other, there may be a gap on the contact surface between the plate-like fins 1 and the plate-like fins 2 at the time of manufacture, and this gap is reduced. In the present embodiment, the plate-like fins 1 and the plate-like fins 2 are overlapped so that part of the plate-like fins 1 and part of the plate-like fins 2 overlap each other. It is not necessary to manage the gap between the contact surfaces between them, and the productivity can be improved.

本発明の活用例として、熱交換性能を向上し、性能を向上することが必要なヒートポンプ装置の熱交換器に使用することができる。   As an application example of the present invention, it can be used in a heat exchanger of a heat pump apparatus that requires improved heat exchange performance and improved performance.

1 板状フィン、1a 切り欠き、1b 排水部、2 板状フィン、2a 切り欠き、2b 排水部、3 扁平管、10 圧縮機、11 四方弁、12 室外側熱交換器、13 膨張弁、14 室内側熱交換器。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plate-like fin, 1a Notch, 1b Drain part, 2 Plate-like fin, 2a Notch, 2b Drain part, 3 Flat tube, 10 Compressor, 11 Four-way valve, 12 Outdoor heat exchanger, 13 Expansion valve, 14 Indoor heat exchanger.

Claims (2)

扁平形状の長軸の向きが気流の流通方向を向き、該扁平形状の短軸の方向に間隔を空けて複数配置された扁平管と、
所定の間隔で複数配置されその間を気流が流通する板状形状を有し、前記複数の扁平管をそれぞれ挿入するための切り欠きが形成され、該切り欠きに前記扁平管の気流上流側が挿入され、前記複数の扁平管と接合された第1の板状フィンと、
所定の間隔で複数配置されその間を気流が流通する板状形状を有し、前記複数の扁平管をそれぞれ挿入するための切り欠きが形成され、該切り欠きに前記扁平管の気流下流側が挿入され、前記複数の扁平管と接合された第2の板状フィンと、
を備え、
前記第2の板状フィンの配置間隔を、前記第1の板状フィンの配置間隔より短くした
ことを特徴とする熱交換器。
A flat tube in which the direction of the long axis of the flat shape faces the flow direction of the airflow, and a plurality of flat tubes are arranged at intervals in the direction of the short axis of the flat shape
A plurality of flat plates are arranged at a predetermined interval and airflow flows therethrough, and notches for inserting the plurality of flat tubes are formed, and the airflow upstream side of the flat tubes is inserted into the notches. A first plate-like fin joined to the plurality of flat tubes;
A plurality of plates are arranged at a predetermined interval, and a plate-like shape through which an airflow flows is formed. Notches for inserting the plurality of flat tubes are respectively formed, and an airflow downstream side of the flat tubes is inserted into the notches. A second plate-like fin joined to the plurality of flat tubes;
With
A heat exchanger characterized in that an arrangement interval of the second plate fins is shorter than an arrangement interval of the first plate fins.
圧縮機、凝縮器、膨張手段、および蒸発器を順次配管で接続し冷媒を循環させる冷媒回路を備え、
前記凝縮器および前記蒸発器の少なくとも一方として、請求項1に記載の熱交換器を用い、
前記熱交換器は、前記複数の扁平管の配列方向が重力方向を向くように設置された
ことを特徴とするヒートポンプ装置。
A compressor, a condenser, an expansion means, and an evaporator are sequentially connected by piping to provide a refrigerant circuit for circulating the refrigerant,
The heat exchanger according to claim 1 is used as at least one of the condenser and the evaporator,
The heat exchanger is installed in such a manner that the arrangement direction of the plurality of flat tubes is directed in the direction of gravity.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US10900721B2 (en) 2016-10-07 2021-01-26 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger and air-conditioning apparatus
WO2018189830A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 三菱電機株式会社 Refrigeration cycle device
JP2023051525A (en) * 2021-09-30 2023-04-11 ダイキン工業株式会社 Heat exchanger
CN116358321B (en) * 2023-06-02 2023-09-29 广东美的暖通设备有限公司 Heat exchange assembly, micro-channel heat exchanger and air conditioner

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4822028Y1 (en) * 1970-12-25 1973-06-27
JPS63156995A (en) * 1986-12-22 1988-06-30 Hitachi Ltd Heat exchanger
JP2548400B2 (en) * 1989-10-13 1996-10-30 松下冷機株式会社 Heat exchanger manufacturing method
BR0106577B1 (en) * 2001-12-04 2010-05-04 evaporator for refrigeration systems.
JP5390417B2 (en) * 2010-01-15 2014-01-15 三菱電機株式会社 Heat exchanger and manufacturing method thereof
JP4948625B2 (en) * 2010-02-08 2012-06-06 古河電気工業株式会社 Cooling device having a plurality of fin pitches

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