JP6822547B1 - 熱交換器、空気調和機の室内機および冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アルミ製の配管からのサーミスタの脱落を抑制可能な熱交換器を提供すること。【解決手段】熱交換器（１０）が、内部に冷媒が流れるアルミ製の配管（３０）と、冷媒の温度を検出するサーミスタ（１２）と、サーミスタ（１２）を配管（３０）に取り付ける取付部とを備える。伝熱管の表面の一部には、配管（３０）を構成するアルミよりも電位が低い犠牲層が設けられており、取付部は、犠牲層よりも高い電位を有し、取付部の少なくとも一部が、犠牲層が設けられていない配管（３０）の表面に取り付けられている。【選択図】図４

Description

本開示は、熱交換器、熱交換器を備える空気調和機の室内機、および、熱交換器を備える冷凍装置に関する。

特許文献１には、内部を冷媒が流れるチューブと、このチューブに取り付けられたフィンとを有する熱交換器が開示されている。この熱交換器では、冷媒温度検知用の感温素子が、固定部材を介してチューブに取り付けられる。

特開２０１３−１９４９６８号公報

上記熱交換器では、固定部材がチューブに電食を発生させない構成材料で構成されている。このため、固定部材が腐食すると、感温素子がチューブから脱落する場合がある。

本開示は、アルミ製の伝熱管からのサーミスタの脱落を抑制可能な熱交換器を提供することを目的とする。

本開示の第１態様の熱交換器は、
内部に冷媒が流れるアルミ製の配管と、
上記冷媒の温度を検出するサーミスタと、
上記サーミスタを上記配管に取り付ける取付部と
を備え、
上記配管の表面の一部には、上記配管を構成するアルミよりも電位が低い犠牲層が設けられており、
上記取付部は、上記犠牲層よりも高い電位を有し、
上記取付部の少なくとも一部が、上記犠牲層が設けられていない上記配管の表面に取り付けられている。

第１態様の熱交換器によれば、取付部の少なくとも一部が、犠牲層が設けられていない配管の表面に取り付けられているので、犠牲層が腐食しても、アルミ製の配管からのサーミスタの脱落を抑制できる。

本開示の第２態様の熱交換器は、
上記取付部が、上記犠牲層よりも電位が高いロウ付け部を有し、
上記サーミスタが、上記ロウ付け部を介して上記配管に取り付けられている。

第２態様の熱交換器によれば、アルミ製の配管からのサーミスタの脱落をより確実に抑制できる。

本開示の第３態様の熱交換器は、
上記ロウ付け部が、直線状である。

第３態様の熱交換器によれば、犠牲層が設けられていない配管の表面に、取付部をより容易に取り付けることができる。その結果、アルミ製の配管からのサーミスタの脱落をより確実に抑制できる。

本開示の第４態様の熱交換器は、
上記サーミスタがアルミで構成され、
上記取付部が上記サーミスタと同電位となる材料で構成されているサーミスタ取付管を有している。

第４態様の熱交換器によれば、アルミ製の配管からのサーミスタの脱落をより確実に抑制できる。

本開示の第５態様の熱交換器は、
上記配管が接続された伝熱管と、
上記伝熱管に取り付けられた複数のフィンと
を備え、
上記伝熱管が、第１方向に延びかつ上記複数のフィンの各々が取り付けられている部分を有し、
上記複数のフィンの各々が、上記第１方向に交差する第２方向に延びかつ上記第１方向に沿って間隔を空けて配置され、
上記配管が、上記第１方向の両端に配置されたフィンよりも、上記第１方向の外側に配置されている。

第５態様の熱交換器によれば、より腐食し難い場所にサーミスタが配置されるので、アルミ製の配管からのサーミスタの脱落をより確実に抑制できる。

本開示の第６態様の空気調和機の室外機は、
上記態様の熱交換器を備える。

第６態様の空気調和機の室外機によれば、上記熱交換器により、より確実に熱交換器を流れる冷媒の温度を検出可能な空気調和機の室外機を実現できる。

本開示の第７態様の空気調和機の室内機は、
上記態様の熱交換器を備える。

第７態様の空気調和機の室内機によれば、上記熱交換器により、より確実に熱交換器を流れる冷媒の温度を検出可能な空気調和機の室内機を実現できる。

本開示の第８態様の冷凍装置は、
上記態様の熱交換器を備える。

第８態様の冷凍装置によれば、上記熱交換器により、より確実に熱交換器を流れる冷媒の温度を検出可能な冷凍装置を実現できる。

本開示の一実施形態の熱交換器を備えた空気調和機の冷媒回路の回路図。 図１の熱交換器におけるサーミスタの伝熱管への取り付け状態を示す斜視図。 図１の熱交換器の平面図。 図１の熱交換器の側面図。 図１の熱交換器におけるサーミスタの伝熱管への取り付け状態を示す上面図。 図１の熱交換器におけるサーミスタの伝熱管への取り付け状態を示す平面図。 図１の熱交換器の変形例におけるサーミスタの伝熱管への取り付け状態を示す側面図。

以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向または位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、または、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。

本開示の一実施形態の熱交換器１０は、図１に示すように、一例として、室内機３共に空気調和機１の室外機２の一部を構成している。

空気調和機１は、圧縮機２１、四路切換弁２２、熱交換器１０（以下、単に、熱交換器１０という。）、電動膨張弁２３、室内熱交換器２４およびアキュムレータ２５が環状に接続された冷媒回路ＲＣを有している。この冷媒回路ＲＣは、圧縮機２１から吐出された冷媒が、四路切換弁２２、熱交換器１０、電動膨張弁２３、室内熱交換器２４およびアキュムレータ２５を通って、圧縮機２１に吸入されるように構成されている。

熱交換器１０は、図２に示すように、内部に冷媒が流れる配管３０と、冷媒の温度を検出するサーミスタ１２と、サーミスタ１２を配管３０に取り付ける取付部１３とを備えている。一例として、熱交換器１０は、図３および図４に示すように、複数のアルミ製の伝熱管１１と複数のフィン１５とで構成された熱交換部４を備えている。各伝熱管１１は、図３に示すように、第１方向（例えば、図３の左右方向）に延びる部分を有し、この部分１１１に各フィン１５が取り付けられている。各フィン１５は、例えば、Ａ１１００等のアルミニウムで構成された板状で、第１方向に対して交差する第２方向（例えば、図３の上下方向）に延び、かつ、第１方向に隙間を空けて配置されている。

配管３０は、例えば、図３に示すように、略Ｕ字形状のベンド管であり、その両端が、複数の伝熱管１１のうちの２つの伝熱管１１（例えば、図３に示す第１伝熱管１２０および第２伝熱管１３０）の一端にそれぞれ接続されている。

サーミスタ１２は、例えば、図２に示すように、略円柱形状を有している。取付部１３は、図５および図６に示すように、サーミスタ取付管１３１と、サーミスタ取付管１３１を配管３０の表面に取り付けるロウ付け部１３２とを有している。言い換えると、サーミスタ１２は、ロウ付け部１３２を介して配管３０に取り付けられている。

サーミスタ取付管１３１は、例えば、図２に示すように、略円筒形状を有し、その内部にサーミスタ１２の一部を収容可能に構成されている。ロウ付け部１３２は、例えば、図５に示すように、直線状に延びるように構成されている。ロウ付け部１３２の形成は、例えば、配管３０の表面とサーミスタ取付管１３１との間にロウ材を供給し、バーナーの火炎で加熱することで行われる。

図５に示すように、配管３０の表面の一部には、配管３０の表面よりも電位が低い犠牲層１４が設けられている。犠牲層１４は、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ｚｎを含むＡｌ合金等で構成され、例えば、溶射により伝熱管１１の表面に形成される。この犠牲層１４により、配管３０が犠牲防食され、配管３０の表面の腐食が長期にわたって抑制される。

熱交換器１０では、配管３０、サーミスタ１２およびサーミスタ取付管１３１が、Ａ３００３等のアルミニウムで構成されている。言い換えると、配管３０、サーミスタ１２およびサーミスタ取付管１３１の各々は、全て同電位となる材料で構成され、犠牲層１４よりも高い電位を有し、ロウ付け部１３２よりも低い電位を有している。また、取付部１３の一部を構成するロウ付け部１３２は、その少なくとも一部が、犠牲層１４が設けられていない配管３０の表面に取り付けられている。

なお、空気調和機１は、図１に示すように、熱交換器１０に空気を送る室外ファン２６を備えている。室外ファン２６は、熱交換器１０の熱交換部４に向かって空気を送るように配置されている。つまり、室外ファン２６から熱交換器１０に送られた空気は、配管３０に供給され難くなっている。その結果、配管３０は、腐食し難い場所となっている。

本実施形態の熱交換器１０によれば、次のような効果を発揮できる。

取付部１３の少なくとも一部が、犠牲層１４が設けられていない配管３０の表面の一部に取り付けられているので、犠牲層１４が腐食しても、アルミ製の配管３０からのサーミスタ１２の脱落を抑制できる。

サーミスタ１２が、ロウ付け部１３２を介して配管３０に取り付けられているので、アルミ製の配管３０からのサーミスタ１２の脱落をより確実に抑制できる。

ロウ付け部１３２が、直線状であるので、犠牲層１４が設けられていない配管３０の表面に、取付部１３をより容易に取り付けることができる。その結果、アルミ製の配管３０からのサーミスタ１２の脱落をより確実に抑制できる。

サーミスタ１２が、第１方向の両端に配置されたフィン１５よりも、第１方向の外側に配置されている。つまり、サーミスタ１２が、より腐食し難い場所に配置されているので、アルミ製の配管３０からのサーミスタ１２の脱落をより確実に抑制できる。

熱交換器１０により、より確実に熱交換器１０を流れる冷媒の温度を検出可能な空気調和機１の室外機２を実現できる。

本実施形態の熱交換器１０は、次のように構成することもできる。

配管３０は、略Ｕ字のベンド管に限らず、任意の形状を採用できる。

取付部１３は、サーミスタ取付管１３１と、ロウ付け部１３２とで構成されている場合に限らない。可能ならば、サーミスタ取付管１３１を省略して、配管３０とサーミスタ１２とをロウ付け部１３２を介して直接取り付けるように構成してもよいし、他の構成を採用してもよい。

ロウ付け部１３２は、直線状に限らず、他の形状であってもよい。また、例えば、図７に示すように、ロウ付け部１３２がサーミスタ取付管１３１の外面の半周以上を覆うように構成することで、アルミ製の配管３０からのサーミスタ１２の脱落をより確実に抑制できる。

本開示は、アルミ製の配管３０と、サーミスタ１２と、取付部１３とを備える熱交換器、例えば、室内機３の熱交換器２４にも適用できる。この場合、より確実に熱交換器２４を流れる冷媒の温度を検出可能な空気調和機１の室内機３を実現できる。

熱交換器１０は、空気調和機１の室外機２に限らず、給湯装置、ヒートポンプチラー等の他の冷凍装置にも適用できる。これにより、より確実に熱交換器１０を流れる冷媒の温度を検出可能な冷凍装置を実現できる。

なお、前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

１ 空気調和機
２ 室外機
３ 室内機
１０ 室外熱交換器
１１ 伝熱管
１１１ 直線部
１１２ 湾曲部
１２ サーミスタ
１３ 取付部
１３１ サーミスタ取付管
１３２ ロウ付け部
１４ 犠牲層
１５ フィン
２１ 圧縮機
２２ 四路切換弁
２３ 電動膨張弁
２４ 室内熱交換器
２５ アキュムレータ
２６ 室外ファン
ＲＣ 冷媒回路

Claims (7)

1. 内部に冷媒が流れるアルミ製の配管（３０）と、
   上記冷媒の温度を検出するサーミスタ（１２）と、
   上記サーミスタ（１２）を上記配管（３０）に取り付ける取付部（１３）と
   を備え、
   上記配管（３０）の表面の一部には、上記配管（３０）を構成するアルミよりも電位が低い犠牲層（１４）が設けられており、
   上記取付部（１３）は、上記犠牲層（１４）よりも高い電位を有し、
   上記取付部（１３）の少なくとも一部が、上記犠牲層（１４）が設けられていない上記配管（３０）の表面に取り付けられ、
   上記取付部（１３）が、上記犠牲層（１４）よりも電位が高いロウ付け部（１３２）を有し、
   上記サーミスタ（１２）が、上記ロウ付け部（１３２）を介して上記配管（３０）に取り付けられている、熱交換器（１０）。
2. 請求項１の熱交換器（１０）において、
   上記ロウ付け部（１３２）が、直線状である、熱交換器（１０）。
3. 内部に冷媒が流れるアルミ製の配管（３０）と、
   上記冷媒の温度を検出するサーミスタ（１２）と、
   上記サーミスタ（１２）を上記配管（３０）に取り付ける取付部（１３）と
   を備え、
   上記配管（３０）の表面の一部には、上記配管（３０）を構成するアルミよりも電位が低い犠牲層（１４）が設けられており、
   上記取付部（１３）は、上記犠牲層（１４）よりも高い電位を有し、
   上記取付部（１３）の少なくとも一部が、上記犠牲層（１４）が設けられていない上記配管（３０）の表面に取り付けられ、
   上記サーミスタ（１２）がアルミで構成され、
   上記取付部（１３）が上記サーミスタ（１２）と同電位となる材料で構成されているサーミスタ取付管（１３１）を有している、熱交換器（１０）。
4. 内部に冷媒が流れるアルミ製の配管（３０）と、
   上記冷媒の温度を検出するサーミスタ（１２）と、
   上記サーミスタ（１２）を上記配管（３０）に取り付ける取付部（１３）と
   を備え、
   上記配管（３０）の表面の一部には、上記配管（３０）を構成するアルミよりも電位が低い犠牲層（１４）が設けられており、
   上記取付部（１３）は、上記犠牲層（１４）よりも高い電位を有し、
   上記取付部（１３）の少なくとも一部が、上記犠牲層（１４）が設けられていない上記配管（３０）の表面に取り付けられ、
   上記配管（３０）が接続された伝熱管（１１）と、
   上記伝熱管（１１）に取り付けられた複数のフィン（１５）と
   を備え、
   上記伝熱管（１１）が、第１方向に延びかつ上記複数のフィン（１５）の各々が取り付けられている部分（１１１）を有し、
   上記複数のフィン（１５）の各々が、上記第１方向に交差する第２方向に延びかつ上記第１方向に沿って間隔を空けて配置され、
   上記配管（３０）が、上記第１方向の両端に配置されたフィン（１５）よりも、上記第１方向の外側に配置されている、熱交換器（１０）。
5. 請求項１から４のいずれか１つの熱交換器（１０）を備える、空気調和機の室外機（２）。
6. 請求項１から４のいずれか１つの熱交換器（１０）を備える、空気調和機の室内機（３）。
7. 請求項１から４のいずれか１つの熱交換器（１０）を備える、冷凍装置。