JP6584636B2 - 熱交換器および空気調和機 - Google Patents

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Description

本発明は、熱交換器および該熱交換器を備える空気調和機に関する。
従来、上下で水平に対峙する一対のヘッダと、これらヘッダに一定の間隔を保って平行に連通接続される複数の扁平伝熱管と、扁平伝熱管同士の隙間に密着介入されたコルゲートフィンを備える熱交換器が知られている。当該熱交換器では、熱交換媒体である冷媒を複数の扁平伝熱管に対して同時にパラレル流通させる。
このような熱交換器は、ヒートポンプ型の冷暖兼用の空調用室外機として寒冷時に暖房運転された場合、フィンや伝熱管表面に着霜し、熱交換効率が低下する。
特開平9−280754号公報(特許文献1)には、このような着霜対策として、コルゲートフィンを扁平伝熱管から風上側に突出した構造となるように配置し、かつ風下部分にのみルーバーを形成した熱交換器が開示されている。
特開平9−280754号公報
しかしながら、特許文献1に記載の熱交換器では、冷媒流通路(扁平チューブ)よりも風上側にフィンが突出しているため、当該風上側に位置するフィン上の着霜を抑えることができるが、当該フィン上の霜の除霜効率が低いという問題があった。例えば、除霜運転によりフィン上の霜は融解されて水となり、フィンや伝熱管を伝って排水される。しかし、フィンは水平方向に沿って延びる領域を多く含むため、上記水はフィン上に滞留し易い。特に、上記熱交換器のフィンにおいて風上側に突出している部分では、排水はフィンのみを伝って行われるため、水の滞留が生じ易く、排水効率が低い。その結果、上記熱交換器は、除霜効率が低いという問題があった。
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ある。本発明の主たる目的は、フィン上の着霜を抑制することができ、かつ除霜効率の高い熱交換器を提供することにある。
本発明に係る熱交換器は、第1方向に沿って延びるように設けられており、かつ内部に冷媒が流通する少なくとも1つの伝熱管と、伝熱管と接続されており、第1方向に交差する第2方向において伝熱管よりも風上側に位置している第1領域および第2領域とを有しているフィンと、第1方向に沿って延びるように設けられている第1ガイド部材とを備える。第1領域と第2領域とは、第1方向および第2方向と交差する第3方向において間隔を隔てている。第1ガイド部材は、第3方向において第1領域と第2領域との間に配置されている。伝熱管および第1ガイド部材のうち、第1ガイド部材が第2方向において最も風上側に配置されている。第1ガイド部材は、冷媒が流通可能に設けられていない。
本発明に係る空気調和機は、本発明に係る熱交換器と、上記第2方向に沿って当該熱交換器に対し気体を吹付けるファンとを備える。
本発明によれば、フィン上の着霜を抑制することができ、かつ除霜効率の高い熱交換器を提供することができる。
実施の形態1に係る熱交換器および空気調和機を示す図である。 実施の形態1に係る熱交換器を示す概略図である。 図2に示す熱交換器の部分拡大図である。 図3に示す熱交換器のフィンを説明するための断面図である。 (a)は、図3に示す熱交換器において、1つのフィンと当該フィンを挟んで隣り合う2つの第1および第2伝熱管とを示す平面図である。(b)は、暖房運転時における(a)に示すフィンの表面の温度分布、および当該表面上を通る空気の温度分布を示すグラフである。(c)は、暖房運転時における(a)に示すフィン上でのフィンと空気との熱交換量分布を示すグラフである。 除霜運転時における図5(a)中の線分VI−VIでの端面図である。 除霜運転時における図5(a)中の線分VII‐VIIでの端面図である。 実施の形態1における第1ガイド部材の構成例を示す断面図である。 実施の形態1における第1ガイド部材の構成例を示す概略図である。 実施の形態2に係る熱交換器の部分拡大図である。 実施の形態2に係る熱交換器の伝熱管および第1ガイド部材とフィンとの接続関係を示す部分拡大図である。 実施の形態3に係る熱交換器の部分拡大図である。 実施の形態3に係る熱交換器の伝熱管および第1ガイド部材とフィンとの接続関係を示す部分拡大図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
(実施の形態1)
<空気調和機>
はじめに、図1を参照して、実施の形態1に係る空気調和機100について説明する。空気調和機100は、圧縮機1と、四方弁2と、室内熱交換器3と、膨張弁4と、室外熱交換器5と、室内ファン6と、室外ファン7とを備える。圧縮機1、四方弁2、室内熱交換器3、膨張弁4、および室外熱交換器5は、冷媒が循環する冷媒回路を構成している。
圧縮機1は、吸入側および吐出側が四方弁2と接続されている。四方弁2は、上記冷媒回路において冷媒の流通方向を切り替え可能に設けられている。空気調和機100は、四方弁2によって冷媒の流通方向が切り替えられることにより、暖房運転と、冷房・除霜運転とを実施可能に設けられている。図1において、実線および矢印F1が暖房運転時における冷媒流路を示し、破線および矢印F2が冷房運転時および除霜運転時における冷媒流路を示す。四方弁2は、暖房運転時に圧縮機1から吐出された冷媒(高温高圧)を室内熱交換器3に流出可能に設けられている。四方弁2は、冷房運転時および除霜運転時に圧縮機1から吐出された高温高圧の冷媒を室外熱交換器5に流出可能に設けられている。膨張弁4は、暖房運転時において、室内熱交換器3から室外熱交換器5へ流れる冷媒を膨張させる。膨張弁4は、冷房運転時および除霜運転時において、室外熱交換器5から室内熱交換器3へ流れる冷媒を膨張させる。室内熱交換器3は、暖房運転時に凝縮器、冷房・除霜運転時に蒸発器として作用する。室外熱交換器5は、暖房運転時に蒸発器、冷房・除霜運転時に凝縮器として作用する。室内ファン6は、室内熱交換器3に対して送風可能に設けられている。室外ファン7は、室外熱交換器5に対し、後述する第2方向Bに沿って送風可能に設けられている。
<室外熱交換器>
次に、図1〜図4を参照して、室外熱交換器5について説明する。室外熱交換器5は、冷媒と気体との熱交換を行う。図2および図3を参照して、室外熱交換器5は、伝熱管20と、伝熱管21と、第1ガイド部材22と、第2ガイド部材23と、フィン24(第1および第2フィン部24を含む)とを主に備える。
図2および図3に示されるように、伝熱管20,21は、例えば扁平伝熱管である。伝熱管20,21は、第1方向Aに沿って延びるように設けられている。冷媒は、伝熱管20,21の内部を第1方向Aに沿って流通する。第1方向Aは、水平方向に対して交差する方向であればよく、例えば鉛直方向である。
伝熱管20と伝熱管21とは、第2方向Bにおいて互いに間隔を隔てて配置されている。第2方向Bは、第1方向Aと交差する方向であり、室外ファン7により室外熱交換器5に吹付けられる気体の流通方向に沿っている。第2方向Bは、例えば水平方向である。伝熱管20は、伝熱管21よりも第2方向Bにおける風上側に配置されている。伝熱管20,21は、第3方向Cにおいて第1および第2フィン部24と接続されている。第3方向Cは、第1方向Aおよび第2方向Bと交差する方向である。第3方向Cは、例えば水平方向であって、第2方向Bと直交する方向である。
伝熱管20の内部には、第1方向Aに沿って延びる貫通孔26が複数設けられている。貫通孔26は、例えば6つの貫通孔26a,26b,26c,26d,26e,26fにより構成されている。伝熱管21の内部には、第1方向Aに沿って延びる貫通孔27が複数設けられている。貫通孔27は、例えば6つの貫通孔27a,27b,27c,27d,27e,27fにより構成されている。貫通孔26,27の第1方向Aに直交する断面の形状は、任意の形状であればよいが、たとえば矩形状である。複数の貫通孔26は、後述する第1分配器10と接続されている。これにより、冷媒は、伝熱管20の貫通孔26内を流通可能である。複数の貫通孔27は、後述する第2分配器11と接続されている。これにより、冷媒は、伝熱管21の貫通孔27内を流通可能である。
第1ガイド部材22および第2ガイド部材23は、第1方向Aに沿って延びるように設けられている。空気調和機100の冷媒回路を流通する冷媒は、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23の内部を流通しない。つまり、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23は、空気調和機100の冷媒回路を構成しない。第1ガイド部材22および第2ガイド部材23は、例えば伝熱管20,21ように貫通孔が設けられていない、いわゆる中実である。なお、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23の内部には、第1方向Aに沿って延びる貫通孔が設けられていてもよい。この場合、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23に設けられた貫通孔は、空気調和機100の冷媒回路に接続されていなければよい。
第1ガイド部材22および第2ガイド部材23を構成する材料は、例えば銅(Cu)またはアルミニウム(Al)である。第1ガイド部材22および第2ガイド部材23を構成する材料は、伝熱管20,21を構成する材料と同一であってもよいし、異なっていてもよい。第1ガイド部材22および第2ガイド部材23を構成する材料は、例えばポリプロピレン及びポリプロピレンを含む複合材質などの硬質樹脂などの樹脂であってもよい。
第1ガイド部材22と第2ガイド部材23とは、第2方向Bにおいて互いに間隔を隔てて配置されている。第1ガイド部材22は、第2ガイド部材23よりも第2方向Bにおける風上側に配置されている。第1ガイド部材22および第2ガイド部材23は、第3方向Cにおいて第1および第2フィン部24と接続されている。第1ガイド部材22および第2ガイド部材23は、任意の方法により第1および第2フィン部24と接続されていればよいが、例えばろう付けにより第1および第2フィン部24と固定されている。
第1ガイド部材22は、後述する第1フィン部24の第1領域24Fと第2フィン部24の第2領域24Gとの間に配置されており、かつこれらと接続されている。第1ガイド部材22は、第1および第2フィン部24と接続されていない第1表面を有している。第2ガイド部材23は、第1および第2フィン部24と接続されていない第2表面を有している。第1表面および第2表面は、第1方向Aに沿って延びるように設けられている。第1表面および第2表面の第1方向Aにおける下方端は、第1表面および第2表面上を伝って当該下方端に達した水を効率的に排水可能に設けられている。第1表面および第2表面の上記下方端は、例えば室外熱交換器5外部へ排水可能な排水部材(図示しない)に接続されている。第1表面および第2表面の上記下方端は、例えばドレンパンなどの排水部材の上方に当該排水部材と間隔を隔てて配置されていてもよい。
図3、図5(a)および図8(a)を参照して、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23の第1方向Aに垂直な断面形状は、例えば略楕円形状である。第1ガイド部材22および第2ガイド部材23は、例えばその長軸方向が第2方向Bに沿うように配置されている。
伝熱管20,21、第1ガイド部材22、および第2ガイド部材23のうち、第1ガイド部材22が最も第2方向Bにおける風上側に配置されている。第1ガイド部材22、伝熱管20、第2ガイド部材23、および伝熱管21は、第2方向Bの風上側から風下側に向かって順に配置されている。第1ガイド部材22と伝熱管20とは、第2方向において間隔を隔てて配置されている。伝熱管20と第2ガイド部材23とは、第2方向において間隔を隔てて配置されている。第2ガイド部材23と伝熱管21とは、第2方向において間隔を隔てて配置されている。
第1ガイド部材22は、風上側に位置する第1端部22Aと、風下側に位置する第2端部22Bとを有している。第1端部22Aおよび第2端部22Bの表面は、第1方向Aに沿って延びるように設けられており、かつ第1および第2フィン部24に接続されていない。上記第1表面は、第1端部22Aおよび第2端部22Bの表面により構成されている。伝熱管20は、風上側に位置する第3端部20Aと、風下側に位置する第4端部20Bとを有している。第2ガイド部材23は、風上側に位置する第5端部23Aと、風下側に位置する第6端部23Bとを有している。第5端部23Aおよび第6端部23Bの表面は、第1方向Aに沿って延びるように設けられており、かつ第1および第2フィン部24に接続されていない。上記第2表面は、第5端部23Aおよび第6端部23Bの表面により構成されている。伝熱管21は、風上側に位置する第7端部21Aと、風下側に位置する第8端部21Bとを有している。第1および第2フィン部24は、風上側に位置する第9端部24Aと、風下側に位置する第10端部24Bとを有している。
第1ガイド部材22の風下側に位置する第2端部22Bと伝熱管20の風上側に位置する第3端部20Aとの間には、第1空間30が設けられている。つまり、第1空間30は第1ガイド部材22の上記第1表面の一部に面している。伝熱管20の風下側に位置する第4端部20Bと第2ガイド部材23の風上側に位置する第5端部23Aとの間には、第2空間31が設けられている。つまり、第2空間31は第2ガイド部材23の上記第2表面の一部に面している。第2ガイド部材23の風下側に位置する第6端部23Bと伝熱管21の風上側に位置する第7端部21Aとの間には、第3空間32が設けられている。つまり、第3空間32は第2ガイド部材23の上記第2表面の一部に面している。空間30,31,32は、第1および第2フィン部24の第3方向Cにおける側方端部24Eに面している。
第1ガイド部材22の第1端部22Aは、例えば第1および第2フィン部24の第9端部24Aと第3方向Cにおいて連なるように設けられている。伝熱管21の第8端部21Bは、例えば第1および第2フィン部24の第10端部24Bと第3方向Cにおいて連なるように設けられている。
伝熱管20,21、第1ガイド部材22、および第2ガイド部材23は、例えば第3方向Cにおける幅が等しい。第1ガイド部材22および第2ガイド部材23の第2方向Bにおける幅は、例えば伝熱管20,21の第2方向Bにおける幅よりも短い。言い換えると、第1ガイド部材22の第1方向Aに対して垂直な断面の面積Sおよび第2ガイド部材23の第1方向Aに対して垂直な断面の面積Sは、伝熱管20,21の第1方向Aに対して垂直な断面の面積S,Sよりも小さい。なお、面積S,Sは、貫通孔26,27の内部の面積も含んでいる。第1ガイド部材22の第2方向Bにおける幅は、第2方向Bにおける、伝熱管20の第3端部20Aと第1および第2フィン部24の第9端部24Aとの間の距離よりも短い。第2方向Bにおける、伝熱管20の第3端部20Aと第1および第2フィン部24の第9端部24Aとの間の距離は、除霜運転時に伝熱管20の貫通孔26内を流通する冷媒の熱によって第9端部24A上の霜を融解可能な限りにおいて、任意の値としてもよいが、短いほど好ましい。
フィン24は、第3方向Cにおいて伝熱管20,21を挟んで配置されている第1フィン部24および第2フィン部24とを含む。第1および第2フィン部24は、別体として構成されている。第1および第2フィン部24は、例えば同等の構成を有している。第1および第2フィン部24は、第3方向Cにおいて間隔を隔てて配置されている。第1および第2フィン部24は、例えば金属などからなる薄板が波状に成形されたコルゲートフィンとして構成されている。第1フィン部24は、第2方向Bにおいて最も風上側に位置している伝熱管20よりも風上側に位置している第1領域24Fを有している。第2フィン部24は、第2方向Bにおいて最も風上側に位置している伝熱管20よりも風上側に位置している第2領域24Gを有している。第1領域24Fと第2領域24Gとは、第3方向Cにおいて間隔を隔てて配置されている。上述のように、第1ガイド部材22は、第1領域24Fおよび第2領域24Gと接続されている。
第1および第2フィン部24には、例えばルーバー25が複数設けられている。複数のルーバー25は、第3方向Cに沿って延びるように設けられており、かつ第2方向Bにおいて互いに間隔を隔てて設けられている。複数のルーバー25のうちの一部は、フィン24において第3方向Cにおいて隣り合う第1ガイド部材22間に位置する部分、第3方向Cにおいて隣り合う第2ガイド部材23間に位置する部分、第3方向Cにおいて隣り合う伝熱管20,21間に位置する部分に設けられている。
図3および図4を参照して、ルーバー25は、たとえば第2方向Bにおいて第2ガイド部材23より第9端部24A側に位置する部分と、第2ガイド部材23より第10端部24B側に位置する部分とが線対称となるように設けられている。
伝熱管20、伝熱管21、第1ガイド部材22、第2ガイド部材23は、例えばそれぞれ複数設けられている。複数の伝熱管20は、第3方向Cにおいて互いに間隔を隔てて配置されている。複数の伝熱管21は、第3方向Cにおいて第1または第2フィン部24を挟んで互いに間隔を隔てて配置されている。複数の第1ガイド部材22は、第3方向Cにおいて第1または第2フィン部24を挟んで互いに間隔を隔てて配置されている。複数の第2ガイド部材23は、第3方向Cにおいて第1または第2フィン部24を挟んで互いに間隔を隔てて配置されている。フィン24は、第1および第2フィン部以外にも、第3方向Cにおいて間隔を隔てて配置されている複数のフィン部をさらに含んでいてもよい。複数のフィン部は、第3方向Cにおいて、それぞれ1つの伝熱管20,21、第1ガイド部材22、および第2ガイド部材23を挟んで互いに間隔を隔てて配置されている。この場合、空間30,31,32は、それぞれ第3方向Cにおいて複数設けられている。
室外熱交換器5は、上記構成を備える限りにおいて任意の構成を備えていればよいが、例えば図2に示されるように第1分配器10と、第2分配器11と、折り返しヘッダ12とをさらに備えている。
複数の伝熱管20の第1方向Aの各下方端は第1分配器10に接続されている。第1分配器10は、複数の伝熱管20に冷媒を分配可能に設けられている。複数の伝熱管21の第1方向Aの各下方端は、第2分配器11に接続されている。第2分配器11は、複数の伝熱管21の第1方向Aの各下方端と接続されている。第2分配器11は、複数の伝熱管21に冷媒を分配可能に設けられている。第1分配器10は、第2分配器11よりも風上側に配置されている。第1分配器10は、例えば冷媒配管を介して膨張弁4と接続されている。第2分配器11は、例えば冷媒配管を介して四方弁2と接続されている。折り返しヘッダ12は、伝熱管20および伝熱管21の第1方向Aの各上方端と接続されている。
複数の第1ガイド部材22の第1方向Aの各下方端および各上方端は、例えば第1分配器10、第2分配器11、および折り返しヘッダ12のいずれとも接続されていない。複数の第2ガイド部材23の第1方向Aの各下方端および各上方端は、例えば第1分配器10、第2分配器11、および折り返しヘッダ12のいずれとも接続されていない。第1表面の上記下方端は、例えば後述する第1分配器10の外周面に接触するように設けられていてもよい。第2表面の上記下方端は、例えば後述する第2分配器11の外周面に接触するように設けられていてもよい。
<冷凍サイクル装置の動作>
次に、図1を参照して、空気調和機100および室外熱交換器5の動作について説明する。空気調和機100は、暖房運転時に、図1における実線および矢印F1により示される冷媒流路を構成する。室内熱交換器3により凝縮され膨張弁4により膨張された気液二相状態の冷媒が室外熱交換器5の第1分配器10に供給される。室外熱交換器5には、第1分配器10から伝熱管20、折り返しヘッダ12、および伝熱管21を通って第2分配器11に至る冷媒流路が設けられる。
図5(a)および(b)を参照して、暖房運転時では、伝熱管20の第3端部20Aよりも風下側に位置するフィン24の一部領域は、伝熱管20の貫通孔26内を流通する冷媒により当該冷媒の温度と同等程度にまで冷やされる。そのため、フィン24の表面温度は当該一部領域上において均一の温度分布を示す。
一方、第3方向Cにおいて隣り合う第1ガイド部材22に挟まれており、かつ上記一部領域よりも風上側に位置するフィン24の他の領域、すなわちフィン24において伝熱管20よりも風上側に位置している(突出している)領域は、上記一部領域と比べて冷媒が流通している伝熱管20から離れている。そのため、フィン24の表面温度は、当該他の領域において伝熱管20からの距離に応じた温度分布を示す。つまり、フィン24の表面温度は、伝熱管20の上記第3端部20Aから最も離れた位置にあるフィン24の第9端部24Aにおいて最も高く、伝熱管20の第3端部20Aと第3方向Cにおいて重なる位置まで近づくにつれて徐々に低くなる温度分布を示す。
図5(b)を参照して、暖房運転時では、上記のような温度分布を示すフィン24の表面上を流通する空気の温度は、フィン24の表面温度よりも高いが、フィン24の第9端部24A側(風上側)から第10端部24B側(風下側)に向かって徐々に低くなるような温度分布を示す。なお、図5(b)の縦軸はフィン24の表面または当該表面上を流通する空気の温度を示し、横軸はフィン24の表面上における位置(フィン24の第9端部24Aからの第2方向Bにおける距離)を示す。図5(c)の縦軸はフィン24を介した冷媒と空気との熱交換量を示し、横軸はフィン24の表面上における位置(フィン24の第9端部24Aからの第2方向Bにおける距離)を示す。
フィン24の表面温度およびフィン24の表面上を流通する空気の温度が図5(b)に示される温度分布を示すことにより、フィン24を介した冷媒と室外の空気との間の熱交換量は、図5(c)に示されるように、フィン24の第9端部24Aから第10端部24Bまでほぼ均一な分布を示す。これにより、図4に示されるように、暖房運転時において、フィン24上の着霜量をフィン24の第9端部24Aから第10端部24Bまでほぼ均一化することができる。
空気調和機100は、冷房・除霜運転時に、図1における破線および矢印F2により示される冷媒流路を構成する。室内熱交換器3により蒸発され圧縮機1により圧縮されたガス単相状態の高温高圧の冷媒が室外熱交換器5の第2分配器11に供給される。室外熱交換器5には、第2分配器11から伝熱管21、折り返しヘッダ12、および伝熱管20を通って第1分配器10に至る冷媒流路が設けられる。除霜運転時には、暖房運転時のフィン24上の着霜量が第2方向Bにおいて均一化されているため、フィン24上の霜が第2方向Bにおける位置に関わらず効率的に融解される。
図3、図6および図7を参照して、上述した除霜運転により融解された霜は、水Wとなって排水され室外熱交換器5から除かれる。室外熱交換器5は、除霜された霜の排水経路を3つ有している。第1の排水経路は、フィン24の表面およびルーバー25を通って鉛直方向の上方から下方へ向かう排水経路である。第2の排水経路は、伝熱管20の第3端部20A,第4端部20B、および伝熱管21の第7端部21A,第8端部21Bを通って鉛直方向の上方から下方へ向かう排水経路である。第3の排水経路は、第1ガイド部材22の第1端部22A,第2端部22B,第2ガイド部材23の第5端部23A,第6端部23Bを通って鉛直方向の上方から下方へ向かう排水経路である。
これにより、室外熱交換器5は、第1ガイド部材22が設けられていない室外熱交換器、すなわち第1ガイド部材22を伝う上記第3の排水経路を有しておらず上記第1の排水経路および上記第2の排水経路のみを有している室外熱交換器と比べて、排水効率が高い。特に、室外熱交換器5は、フィン24において伝熱管20よりも風上側に位置している領域の排水効率が高い。その結果、室外熱交換器5は、当該室外熱交換器と比べて、除霜運転時間を短縮することができる。さらに、室外熱交換器5は、フィン24上での水の滞留が防止されており、除霜運転後にもフィン24上に滞留していた水が暖房運転時に再着霜することが防止されているため、暖房運転時の熱交換効率が高い。
<作用効果>
実施の形態1に係る室外熱交換器5は、伝熱管20,21と、第1ガイド部材22と、フィン24とを備える。伝熱管20は、第1方向Aに沿って延びるように設けられており、かつ内部に冷媒が流通する。フィン24は、伝熱管20,21と接続されている。フィン24は、第2方向Bにおいて伝熱管20よりも風上側に位置している第1領域24Fおよび第2領域24Gを有している。第1領域22Fと第2領域24Gとは、第3方向Cにおいて間隔を隔てて配置されている。第1ガイド部材22は、第3方向Cにおいて第1領域24Fと第2領域24Gとの間に配置されている。伝熱管20,21および第1ガイド部材22のうち、第1ガイド部材22が最も風上側に配置されている。なお、第1ガイド部材22は、第1方向Aに沿って延びかつフィン24と接続されていない第1表面として、第1端部22Aおよび第2端部22Bを有している。第1ガイド部材22の内部には、冷媒が流通しない。
室外熱交換器5は、フィン24が第2方向Bにおいて伝熱管20よりも風上側に位置している第1領域24Fおよび第2領域24Gを有している。そのため、室外熱交換器5は、蒸発器として作用する暖房運転時においてフィン24の当該第1領域24Fおよび第2領域24G上の着霜を抑制することができ、フィン24上の着霜量を第3方向Cにおいて均一化することができる。その結果、室外熱交換器5は、除霜運転時においてフィン24上の霜を効率的に融解させることができる。さらに、室外熱交換器5は、フィン24の上記第1領域24Fおよび第2領域24Gに接続されている第1ガイド部材22を備えるため、除霜運転時に当該第1領域24Fおよび第2領域24G上に生じた水を第1ガイド部材22の第1端部22Aおよび第2端部22Bを伝って第1方向Aの下方に効率的に排出させることができる。つまり、室外熱交換器5は、フィン24上の着霜が抑制されており、かつ除霜効率の高い。
室外熱交換器5において、第1ガイド部材22の上記第1表面は、第1ガイド部材22の第2方向Bにおける風下側に位置する第2端部22Bの表面を有している。これにより、室外熱交換器5は、上記第1の表面が第1ガイド部材22の風上側に位置する第1端部22Aの表面のみを有している室外熱交換器と比べて、排水効率が高い。
室外熱交換器5において、フィン24は、第3方向Cにおいて伝熱管20,21を挟んで配置されている第1フィン部24および第2フィン部24とを含む。第1領域24Fは第1フィン部24上に形成されており、第2領域24Gは第2フィン部24上に形成されている。これにより、室外熱交換器5は、例えば第1および第2フィン部24が例えばコルゲートフィンで構成されている場合であっても、除霜運転時にコルゲートフィンの第1領域24Fおよび第2領域24G上に生じた水を第1ガイド部材22の第1端部22Aおよび第2端部22Bを伝って第1方向Aの下方に効率的に排出させることができる。
室外熱交換器5は、第2方向Bにおいて互いに間隔を隔てて配置された複数の伝熱管20,21と、第1方向Aに沿って延びるように設けられており、かつ第2方向Bにおいて複数の伝熱管20,21のうち隣り合う2つの伝熱管20,21の間に当該伝熱管20,21と間隔を隔てて配置されている少なくとも1つの第2ガイド部材23とを備える。第2ガイド部材23は、第1方向Aに沿って延びかつフィン24と接続されていない第2表面を有している。また、第2方向Bにおいて3つ以上の伝熱管が互いに間隔を空けて配置されていてもよい。この場合、第2方向Bにおいて隣り合う2つの伝熱管の各間には、第2ガイド部材が配置されているのが好ましい。これにより、フィン24において第2方向Bにおいて隣り合う2つの伝熱管の間に位置し、伝熱管に接続されていない領域は、上記第2表面を有する第2ガイド部材23が接続されている。そのため、第2ガイド部材23を備える室外熱交換器5は、フィン24の上記領域からの排水効率も高めることができる。
実施の形態1に係る空気調和機100は、上記のような室外熱交換器5と、第2方向Bに沿って室外熱交換器5に対し気体を吹付ける室外ファン7と、室外熱交換器5の伝熱管20,21を流通する冷媒の流通方向を切り替え可能な四方弁2とを備える。そのため、空気調和機100は、暖房運転および除霜運転の効率が高い。
なお、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23は、上記第1表面および第2表面を有している限りにおいて、任意の構成を有していればよい。図8(b)〜(i)は、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23の第1方向Aに垂直な断面形状について図8(a)以外の例を示している。
図8(b)〜(e)、(g)および(h)に示されるように、第1ガイド部材22は、図8(a)に示される第1ガイド部材22の長軸方向において第1端部22Aと第2端部22Bとの間に凹部40,41,42が設けられた断面形状を有していてもよい。凹部40,41,42は、第1方向A(図2,3参照)に沿って延びるように設けられている。このような第1ガイド部材22では、凹部40,41,42の内周面も第1方向Aに沿って延びるように設けられかつフィン24に接続されない面となり得る。そのため、図8(b)〜(e)、(g)および(h)に示される第1ガイド部材22は、図8(a)に示される第1ガイド部材22と比べて第1ガイド部材22の第1表面の表面積が大きく、第1表面を伝った排水効率が高められている。
図8(b)および(e)に示されるように、第1ガイド部材22には、その長軸方向に延びる一方の外周面側にのみ凹部40が設けられていてもよい。図8(c)および(d)に示されるように、第1ガイド部材22には、その長軸方向に延びる一方の外周面側に凹部41が、他方の外周面側に凹部42が、同時に設けられていてもよい。図8(g)および(h)に示されるように、凹部41および凹部42の少なくとも一方は、複数設けられていてもよい。凹部40,41,42の断面形状は、任意の形状であればよいが、例えば矩形状であってもよいし、三角形状であってもよい。凹部41と凹部42は、図8(c)に示されるように、長軸方向に延びる第1ガイド部材22の中心線を挟んで線対称を成すように設けられていてもよいし、図8(d)に示されるように、第1ガイド部材22の上記断面の中心に対して点対称を成すように設けられていてもよい。
図8(f)および(i)に示されるように、第1ガイド部材22の第1方向Aに垂直な断面形状は、第1端部22Aよりも風下側に位置する部分、すなわち第1端部22Aよりも第2端部22B側に位置する部分が、風上側に位置する第1端部22Aと比べて第3方向Cにおける幅が広くなるように設けられていてもよい。このような第1ガイド部材22によれば、室外ファン7から室外熱交換器5に吹付けられる気体が第1ガイド部材22に衝突することにより生じる気体の衝突抵抗を緩和することができる。第1端部22Aは、例えば第1方向Aに沿って延びる線状に設けられている。図8(f)に示されるように、第2端部22Bは、第1ガイド部材22において最も幅広に設けられていてもよい。図8(i)に示されるように、第2端部22Bも、第1端部22Aと同様に第1方向Aに沿って延びる線状に設けられており、第1端部22Aと第2端部22Bとの間に位置する部分に、これらよりも幅広な部分が設けられていてもよい。また、図8(i)に示されるように、第1ガイド部材22は、フィン24の側方端部24E(図3参照)と線接触するように設けられていてもよい。図8(i)に示される第1ガイド部材22は、第3方向C(図3参照)において最も幅広な部分以外の他の部分の表面全体が、第1方向Aに沿って延びかつフィン24に接続されていない上記第1表面を構成し得る。
上記では、図8(b)〜(i)を参照して、第1ガイド部材22の構成例について説明したが、第2ガイド部材23についても同様の構成を採用し得る。
また、図8(j)を参照して、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23は、母材43と、母材43を覆う被覆膜44とで構成されていてもよい。この場合、被覆膜44を構成する材料は、例えば一般的に親水性が高いとされるアミド化合物、ビニルアルコール、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂などの材料であり、好ましくはフィン24の表面を構成する材料よりも親水性が高い。一方、母材43を構成する材料は、任意の材料であればよい。ここで、水と第1ガイド部材22の表面との接触角が0度以上90度未満の状態を親水性が高いという。
また、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23は、第1方向Aの下方に向かうにつれて、第1表面および第2表面の第1方向Aに垂直な断面における長さが長くなるように設けられていてもよい。このようにすれば、第1方向Aの下方に向かうにつれて、第1ガイド部材22の第1表面、および第2ガイド部材23の第2表面が広がる。第1表面および第2表面の下方側に位置する部分にはフィン24において当該部分よりも上方に位置する部分から融解した水が流れるため、第1表面および第2表面を流れる水の流量は下方に向かうにつれて多くなる。そのため、第1方向Aの下方に向かうにつれて、第1ガイド部材22の第1表面、および第2ガイド部材23の第2表面が広がっていれば、第1表面および第2表面による排水効率をさらに高めることができる。
また、室外熱交換器5において、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23は、フィン24と隣接していればよい。ここで、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23とフィン24とが隣接している状態とは、上述のように第1ガイド部材22および第2ガイド部材23とフィン24とが接続されている状態、または第1ガイド部材22および第2ガイド部材23とフィン24とが微小な隙間を挟んで配置されており、接続されていない状態であることを示している。第1ガイド部材22および第2ガイド部材23と、フィン24において第3方向Cにおける側方端部24Eとは、側方端部24E上の水が第1ガイド部材22および第2ガイド部材23と接触可能な程度の間隔を空けて配置されていてもよい。この場合、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23は、室外熱交換器5においてフィン24以外の構成部材に対して位置決めされていればよい。このようにしても、フィン24において側方端部24Eに達した水は第1ガイド部材22および第2ガイド部材23により効率的に排水される。そのため、このような第1ガイド部材22を備える室外熱交換器は、実施の形態1に係る室外熱交換器5と同様の効果を奏することができる。この場合、図9(a)に示されるように、第1表面は、第1ガイド部材22において第3方向Cにおける側方端部22Eの表面を有する。第2表面は、第2ガイド部材23において第3方向Cにおける側方端部23Eの表面を有する。また、図9(b)に示されるように、第1ガイド部材22は第1方向Aの下方に向かうにつれて第1方向Aに垂直な断面の面積が増大するように設けられていてもよい。この場合、第1ガイド部材22の第3方向Cにおける幅は第1方向Aにおいて一定に設けられており、第1ガイド部材22の第2方向Bにおける幅が第1方向Aの下方に向かうにつれて増大するように設けられていてもよい。同様に、第2ガイド部材23は、第1方向Aの下方に向かうにつれて第1方向Aに垂直な断面の面積が増大するように設けられていてもよい。このようにしても、第1方向Aの下方に向かうにつれて、第1ガイド部材22の第1表面、および第2ガイド部材23の第2表面を広げることができるため、第1表面および第2表面による排水効率を高めることができる。
また、第1ガイド部材22および第2ガイド部材23は、伝熱管20,21とフィン24とがろう付けにより固定された室外熱交換器5に対し、圧入により固定されていてもよい。
(実施の形態2)
次に、図10および図11を参照して、実施の形態2に係る熱交換器について説明する。実施の形態2に係る熱交換器は、基本的に実施の形態1に係る熱交換器と同様の構成を備えるが、フィン24には第1ガイド部材22を収容可能な第1切欠き部51が設けられており、第1ガイド部材22の第1表面が当該第1切欠き部51内に配置されている点で異なる。
フィン24は、例えばフラットフィンである。フィン24は、第1方向Aにおいて複数枚積層されている。各フィン24は、例えば同一の構成を有している。第1方向Aにおいて積層された複数のフィン24の各々に、第1切欠き部51が設けられている。各第1切欠き部51は例えば同一の構成を有している。複数の第1切欠き部51は例えば第1方向Aにおいて重なるように設けられている。
第1切欠き部51は、フィン24の第9端部24Aに面しており、第2方向Bに沿って延びるように設けられている。第1切欠き部51は、第1ガイド部材22を収容可能な限りにおいて、任意の構成を有していればよい。第1切欠き部51の第2方向Bにおける幅は、例えば第1ガイド部材22の第2方向Bにおける幅と同等である。第1切欠き部51の第3方向Cにおける幅は、例えば第1ガイド部材22の第3方向Cにおける幅と同等である。この場合、第2方向Bにおいて伝熱管20よりも風上側に位置している第1領域24Fおよび第2領域24Gは、第3方向Cにおいて第1切欠き部51を挟んで配置されている。
第1ガイド部材22の第2端部22Bは、例えば第1切欠き部51の風下側に位置する端部と隙間無く嵌め合されている。第1ガイド部材22の第1端部22Aは、例えばフィン24の第9端部24Aと連なるように設けられている。第1端部22Aは、例えば第9端部24Aよりも風上側に突出していてもよい。第1ガイド部材22には、例えば図8(b)に示されるように、凹部40が設けられている。この場合、第1ガイド部材22の凹部40の内周面は、第1方向Aに沿って延びるように設けられておりかつフィン24と接続されていない。そのため、実施の形態2に係る室外熱交換器5において、上記第1表面は、第1端部22Aの表面と凹部40の内周面とを有している。
複数のフィン24の各々には、伝熱管20を収容可能な第3切欠き部53が設けられていてもよい。第3切欠き部53は、フィン24の第10端部24Bに面しており、第2方向Bに沿って延びるように設けられている。第3切欠き部53は、伝熱管20を収容可能な限りにおいて、任意の構成を有していればよい。第3切欠き部53の第2方向Bにおける幅は、例えば伝熱管20の第2方向Bにおける幅と同等である。第3切欠き部53の第3方向Cにおける幅は、例えば伝熱管20の第3方向Cにおける幅と同等である。
伝熱管20の第3端部20Aは、例えば第3切欠き部53の風上側に位置する端部と隙間無く嵌め合されている。伝熱管20の第4端部20Bは、例えばフィン24の第10端部24Bと連なるように設けられている。第4端部20Bは、例えば第10端部24Bよりも風下側に突出していてもよい。
第1切欠き部51と第3切欠き部53とは、第2方向Bにおいて間隔を隔てて設けられている。第1切欠き部51の風下側に位置する端部は、第3切欠き部53の風上側に位置する端部よりも風上側に位置している。異なる観点から言えば、フィン24は、第3方向Cにおいて第1切欠き部51および第3切欠き部53を挟んで形成されている第1フィン部24および第2フィン部24とを含む。第1および第2フィン部24は、一体として構成されている。つまり、フィン24は、第2方向Bにおいて第1切欠き部51と第3切欠き部53との間に位置する部分を有し、第1フィン部24と第2フィン部24とは当該部分を介して接続されている。第1ガイド部材22は、第1フィン部24上に形成されている第1領域24Fと第2フィン部24上に形成されている第2領域24Gとの間に配置されている。
第1ガイド部材22とフィン24とは、例えば第1ガイド部材22が第1切欠き部51に差し込まれることにより位置決め可能である。伝熱管20とフィン24とは、例えば伝熱管20が第3切欠き部53に差し込まれることにより位置決め可能である。
このようにしても、フィン24が第2方向Bにおいて伝熱管20よりも風上側に位置している第1領域24Fおよび第2領域24Gを有しているため、蒸発器として作用する暖房運転時においてフィン24の当該第1領域24Fおよび第2領域24G上の着霜を抑制することができ、フィン24上の着霜量を第3方向Cにおいて均一化することができる。その結果、室外熱交換器5は、除霜運転時においてフィン24上の霜を効率的に融解させることができる。さらに、室外熱交換器5は、フィン24の上記第1領域24Fおよび第2領域24Gに接続されている第1ガイド部材22を備えるため、除霜運転時に当該第1領域24Fおよび第2領域24G上に生じた水を第1ガイド部材22の第1端部22Aおよび凹部40内を伝って第1方向Aの下方に効率的に排出させることができる。つまり、実施の形態2に係る室外熱交換器5は、実施の形態1に係る室外熱交換器5と同様の効果を奏することができる。
なお、第1ガイド部材22は、第1切欠き部51内に収容される部分の少なくとも一部が第1切欠き部51との間で隙間を形成可能な限りにおいて、任意に構成されていればよい。第1ガイド部材22は、例えば図8(c)〜(i)に示されるいずれかの構成を有していてもよい。
(実施の形態3)
次に、図12および図13を参照して、実施の形態3に係る室外熱交換器について説明する。実施の形態3に係る室外熱交換器は、基本的には実施の形態2に係る室外熱交換器5と同様の構成を備えるが、フィン24に第1切欠き部51と接続されている第2切欠き部52が設けられている点で異なる。
第2切欠き部52は、第1方向Aにおいて積層された複数のフィン24の各々に設けられている。複数の第2切欠き部52は例えば同一の構成を有している。複数の第2切欠き部52は例えば第1方向Aにおいて重なるように設けられている。
第2切欠き部52は、例えば第1切欠き部51よりも風下側に設けられている。第2切欠き部52の風上側に位置する端部は、第1切欠き部51の風下側に位置する端部と接続されている。第2切欠き部52は、第1ガイド部材22を収容可能に設けられていない。第2切欠き部52の風上側に位置する端部の第3方向Cにおける幅は、第1ガイド部材22の第3方向Cにおける幅よりも狭い。
第1切欠き部51に差し込まれた第1ガイド部材22の第2端部22Bの一部の表面が、フィン24の第2切欠き部52に面している。第2切欠き部52に面している第1ガイド部材22の上記一部の表面は、第1方向Aに沿って延びるように設けられており、かつフィン24に接続されていない。つまり、第1ガイド部材22の上記第1表面は、第1端部22Aの表面および第1ガイド部材22の当該一部の表面を有している。
そのため、実施の形態3に係る室外熱交換器は、実施の形態2に係る室外熱交換器と同様の効果を奏することができる。
なお、第2切欠き部52は、第1切欠き部51に対して風下側に接続されているのが好ましいが、第1切欠き部51における任意の箇所に接続されていてもよい。
実施の形態2および実施の形態3に係る室外熱交換器は、伝熱管20の風下側に伝熱管をさらに備えていてもよい。例えば、図10〜図13に示される伝熱管20およびフィン24と同様の構成を備える伝熱管およびフィンが、伝熱管20およびフィン24の風下側に配置されていてもよい。このようにしても、実施の形態2および実施の形態3に係る室外熱交換器と同様の効果を奏することができる。
なお、実施の形態1〜3に係る熱交換器(室外熱交換器)は、上述のように空気調和機に好適であるが、これに限られるものではない。実施の形態1〜3に係る熱交換機は、例えば、ヒートポンプ給湯装置および冷凍装置など、冷媒を圧縮機で圧縮して循環させるヒートポンプを応用した装置に適用可能である。
今回開示された実施の形態はすべての点において例示であって制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、寒冷時に暖房運転される空気調和機および該空気調和機に用いられる熱交換器に特に有利に適用される。
1 圧縮機、2 四方弁、3 室内熱交換器、4 膨張弁、5 室外熱交換器、6 室内ファン、7 室外ファン、10 第1分配器、11 第2分配器、12 折り返しヘッダ、20,21 伝熱管、20A 第3端部、20B 第4端部、21A 第7端部、21B 第8端部、22 第1ガイド部材、22A 第1端部、22B 第2端部、23 第2ガイド部材、23A 第5端部、23B 第6端部、24 フィン、24A 第9端部、24B 第10端部、25 ルーバー、40,41,42 凹部、43 母材、44 被覆膜、51 第1切欠き部、52 第2切欠き部、53 第3切欠き部。

Claims (12)

  1. 第1方向に沿って延びるように設けられており、かつ内部に冷媒が流通する少なくとも1つの伝熱管と、
    前記伝熱管と接続されており、前記第1方向に交差する第2方向において前記伝熱管よりも風上側に位置している第1領域および第2領域とを有しているフィンと、
    前記第1方向に沿って延びるように設けられている第1ガイド部材とを備え、
    前記第1領域と前記第2領域とは、前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向において間隔を隔てており、
    前記第1ガイド部材は、前記第3方向において前記第1領域と前記第2領域との間に配置されており、
    前記伝熱管および前記第1ガイド部材のうち、前記第1ガイド部材が前記第2方向において最も風上側に配置されており、
    前記第1ガイド部材は、前記冷媒が流通可能に設けられていない、熱交換器。
  2. 前記フィンは、前記第3方向において前記伝熱管を挟んで配置されている第1フィン部および第2フィン部とを含み、
    前記第1領域は前記第1フィン部上に形成されており、前記第2領域は前記第2フィン部上に形成されている、請求項1に記載の熱交換器。
  3. 前記フィンには、前記第1ガイド部材を収容可能な第1切欠き部が形成されており、
    前記第1領域および前記第2領域は、前記第3方向において前記第1切欠き部を挟んで配置されており、
    前記第1ガイド部材は、前記第1切欠き部内に配置されている、請求項1に記載の熱交換器。
  4. 前記フィンには、前記第1切欠き部と接続されている第2切欠き部が設けられている、請求項3に記載の熱交換器。
  5. 前記第1ガイド部材は、前記第1方向に沿って延びかつ前記フィンと接続されていない第1表面を有している、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱交換器。
  6. 前記第1ガイド部材には凹部が設けられており、
    前記第1表面は前記凹部の内周面を有している、請求項5に記載の熱交換器。
  7. 前記第1方向は上下方向に沿っており、
    前記第1ガイド部材は、前記第1方向における下方に向かうにつれて前記第1方向に垂直な断面における前記第1表面の長さが増大するように設けられている、請求項5または6に記載の熱交換器。
  8. 前記第2方向において互いに間隔を隔てて配置された複数の前記伝熱管と、
    前記第1方向に沿って延びるように設けられている少なくとも1つの第2ガイド部材とを備え、
    前記第2ガイド部材は、前記第2方向において前記複数の伝熱管のうち隣り合う2つの前記伝熱管の間に前記伝熱管と間隔を隔てて配置されているとともに、前記フィンと隣接して配置されており、
    前記第2ガイド部材は、前記第1方向に沿って延びかつ前記フィンと接続されていない第2表面を有している、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱交換器。
  9. 前記伝熱管の前記第1方向に垂直な断面の面積は、前記第1ガイド部材の前記第1方向に垂直な断面の面積よりも大きい、請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱交換器。
  10. 前記第1ガイド部材の外周面は、母材と、前記母材の外周面を覆う被覆膜とを含み、
    前記被覆膜を構成する材料は、親水性が高い、請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱交換器。
  11. 前記第2方向において前記第1ガイド部材と前記伝熱管との間には、第1空間が設けられており、
    前記第1空間は、前記第1領域および前記第2領域の前記第3方向における側方端部に面している、請求項1〜10のいずれか1項に記載の熱交換器。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の熱交換器と、
    前記第2方向に沿って前記熱交換器に対し気体を吹付けるファンとを備える、空気調和機。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11112150B2 (en) * 2017-05-11 2021-09-07 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger and refrigeration cycle device
US11032944B2 (en) * 2017-09-29 2021-06-08 Intel Corporation Crushable heat sink for electronic devices
EP4350273A4 (en) * 2021-05-25 2024-07-17 Mitsubishi Electric Corp HEAT EXCHANGER AND AIR CONDITIONER
CN115387899B (zh) * 2022-08-26 2023-08-22 重庆长安汽车股份有限公司 一种用于换热器的百叶窗翅片结构

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3190352A (en) * 1962-08-23 1965-06-22 Modine Mfg Co Radiator tube protector
JP3942210B2 (ja) * 1996-04-16 2007-07-11 昭和電工株式会社 熱交換器、及びこの熱交換器を用いたルームエアコン並びにカーエアコン
JPH1062086A (ja) * 1996-08-14 1998-03-06 Nippon Light Metal Co Ltd 熱交換器
JP2000241093A (ja) * 1999-02-24 2000-09-08 Daikin Ind Ltd 空気熱交換器
KR100624877B1 (ko) * 2002-07-08 2006-09-18 한국과학기술연구원 젖음성 향상을 위한 습표면 열교환기의 표면처리방법
JP2006046698A (ja) 2004-07-30 2006-02-16 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
WO2006070918A1 (en) 2004-12-28 2006-07-06 Showa Denko K.K. Evaporator
JP4774295B2 (ja) * 2004-12-28 2011-09-14 昭和電工株式会社 エバポレータ
JP5404571B2 (ja) * 2010-09-24 2014-02-05 三菱電機株式会社 熱交換器及び機器
JP2014020609A (ja) * 2012-07-13 2014-02-03 Keihin Thermal Technology Corp エバポレータ
KR20150119982A (ko) * 2014-04-16 2015-10-27 주식회사 두원공조 열교환기
JP6330577B2 (ja) * 2014-08-22 2018-05-30 日本軽金属株式会社 フィン・アンド・チューブ型熱交換器

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