JP6921323B2 - 熱交換器、熱交換器ユニット、及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1による熱交換器100を示す斜視図である。図2は、実施の形態1に係る熱交換器100が適用された冷凍サイクル装置1の説明図である。図1に示された熱交換器100は、空気調和装置又は冷蔵庫等の冷凍サイクル装置1に搭載されるものである。冷凍サイクル装置1は、圧縮機3、四方弁4、室外熱交換器5、膨張装置6、及び室内熱交換器7を冷媒配管90により接続し、冷媒回路を構成したものである。例えば冷凍サイクル装置1が空気調和装置である場合には、冷媒配管90内には冷媒が流通し、四方弁4により冷媒の流れを切り換えることにより、暖房運転と冷凍運転とを切り換えることができる。
実施の形態1に係る熱交換器100の効果について説明する。なお、実施の形態1に係る熱交換器100における排水促進作用の理解を容易とするため、以下では、熱交換器100が低温外気条件で蒸発器として運転する時の動作について説明する。その後、比較例の熱交換器1100の構成について説明し、実施の形態1に係る熱交換器100の排水促進作用を説明する。
実施の形態2に係る熱交換器200は、実施の形態1に係る熱交換器100に対し、第1の熱交換部10の構成を変更したものである。実施の形態2に係る熱交換器200においては、実施の形態1に対する変更点を中心に説明する。実施の形態2に係る熱交換器200の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態1の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。
実施の形態2に係る熱交換器200によれば、熱交換部210にフィン31、32を備えさせたことにより、扁平管30からの伝熱面積を拡大し、熱交換性能を高めることができる。また、熱交換部210の風上側にフィン31が設けられたことにより、局所熱交換性能の低い領域が風上側に設けられている。つまり、フィン31の風上側の先端部分は、扁平管30からの距離が遠いため、冷熱が伝達しにくい位置にあり、熱交換部210に流入する空気との温度差が扁平管30と比較して小さい。よって、熱交換部210の風上側の前縁領域に集中して着霜するのを防ぐことができる。これにより、熱交換部210で空気が通過する風路が閉塞することがないため、熱交換器200は、熱交換性能を向上させつつ、着霜耐力も向上させることができる。
実施の形態3に係る熱交換器300は、実施の形態2に係る熱交換器200に対し、第1の熱交換部10の構成を変更したものである。実施の形態3に係る熱交換器300においては、実施の形態2に対する変更点を中心に説明する。実施の形態3に係る熱交換器300の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態1及び実施の形態2の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。
実施の形態3に係る熱交換器300によれば、風上側にある第1の熱交換部310を構成する扁平管30同士の間の距離P1を、風下側の第2の熱交換部20の隣合うクロスフィン41の距離P2よりも大きくすることができる。これにより、複数の扁平管330の間に形成される風路を拡大することができ、熱交換器300を蒸発器運用した場合に、着霜量が比較的多い第1の熱交換部310である着霜による風路の閉塞を抑制することができる。なお、例えば実施の形態1に係る第1の熱交換部10は、通常P2>P1に設定される。しかし、実施の形態3においては、第1の熱交換部310の扁平管330にフィン31、32が設けられており、フィン31、32が無い扁平管よりも比較的熱交換性能が高いため、P1>P2にしても熱交換性能の低下を抑制できる。そして、風下側の第2の熱交換部20を構成する隣合うクロスフィン41の距離P2を小さくすることで、伝熱面積が拡大し、熱交換器300の全体としての熱交換性能は向上する。以上により、実施の形態3に係る熱交換器300は、熱交換性能と着霜耐力とを向上させることができる。
実施の形態4に係る熱交換器400は、実施の形態2に係る熱交換器200に対し、第1の熱交換部10の構成を変更したものである。実施の形態4に係る熱交換器300においては、実施の形態2に対する変更点を中心に説明する。実施の形態4に係る熱交換器400の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態1及び実施の形態2の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。
実施の形態4に係る熱交換器400は、第1の熱交換部410にフィン31、32が設けられており、フィン31、32が無い扁平管よりも比較的熱交換性能が高い。そのため、第1の熱交換部410の扁平管330の間の距離P1と第2の熱交換部20の扁平管40の間の距離P3との関係は、P3>P1となるように設定することができる。第1の熱交換部410の扁平管30の間の距離が狭いと着霜による風路の閉塞等が発生し易くなるが、第1の熱交換部10は、フィン31、32が縦方向に延びており、排水されやすい構造であるため扁平管30の間の距離P1が狭く設定されていても扁平管430の間の風路の閉塞を抑制することができる。
実施の形態5に係る熱交換器500は、実施の形態1に係る熱交換器100に対し、第1の熱交換部10の構成を変更したものである。実施の形態5に係る熱交換器500においては、実施の形態1に対する変更点を中心に説明する。実施の形態5に係る熱交換器500の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態1〜実施の形態4の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。
実施の形態5に係る熱交換器500によれば、風上側の第1の熱交換部510にコルゲートフィン531を備えることで、第1の熱交換部510の伝熱面積が拡大し、熱交換性能を向上させることができる。また、第1の熱交換部510の隣合う扁平管530の間の距離P1は、第2の熱交換部20の隣合う扁平管40の間の距離をP3とすると、P3≧P1に設定することができる。実施の形態5に係る熱交換器500は、第1の熱交換部510にコルゲートフィン531を採用することにより、伝熱面積が拡大しているために、扁平管530の距離を大きくすることができ、熱交換性能を向上させつつ、着霜耐力を向上させることができる。
実施の形態6に係る熱交換器600は、実施の形態1に係る熱交換器100に対し、フィン31をクロスフィンに変更したものである。実施の形態6に係る熱交換器600においては、実施の形態1に対する変更点を中心に説明する。実施の形態6に係る熱交換器600の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態1〜実施の形態5の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。
実施の形態6に係る熱交換器600によれば、風上側の第1の熱交換部610にクロスフィン631を備えることで、第1の熱交換部610の伝熱面積が拡大し、熱交換性能を向上させることができる。また、第1の熱交換部610の扁平管30の距離P1は、第2の熱交換部の扁平管40の間の距離を距離P3とすると、P3≧P1に設定することができる。実施の形態6に係る熱交換器600は、第1の熱交換部610にクロスフィン631を採用することにより、伝熱面積が拡大しているために、扁平管30の距離を大きくすることができ、熱交換性能を向上させつつ、着霜耐力を向上させることができる。
Claims (12)
- 冷凍サイクル装置において少なくとも蒸発器として機能する熱交換器であって、
側面を対向させて並列に並べられた複数の第1の扁平管を備える第1の熱交換部と、
側面を対向させて並列に並べられた複数の第2の扁平管を備える第2の熱交換部と、を備え、
前記第1の熱交換部と前記第2の熱交換部とは、
前記複数の第1の扁平管の並列する方向に対し垂直である通風方向に沿って直列に並べられ、
前記第2の熱交換部は、
冷凍サイクル装置において前記第1の熱交換部が蒸発器として機能する場合に、蒸発器として機能し、
前記複数の第2の扁平管の管軸方向は、
前記通風方向から見た時に前記複数の第1の扁平管の管軸方向に対し交差する、熱交換器。 - 前記第1の熱交換部は、
前記複数の第1の扁平管の断面形状の長手方向の端部から延設されたフィンを備え、
前記フィンは、
板状であり、板面を前記複数の第1の扁平管の管軸に沿って設置されている、請求項1に記載の熱交換器。 - 前記第1の熱交換部は、
板状部材で構成されたクロスフィンを備え、
前記クロスフィンの板面は、
前記複数の第1の扁平管の管軸方向に交差するように設置されている、請求項1に記載の熱交換器。 - 前記第1の熱交換部は、
前記複数の第1の扁平管の間にコルゲートフィンを備える、請求項1に記載の熱交換器。 - 前記複数の第1の扁平管は、
前記通風方向に見た時に管軸が重力方向に向き、
前記複数の第2の扁平管は、
前記通風方向に見た時に管軸が水平方向に向いている、請求項1〜4の何れか1項に記載の熱交換器。 - 前記第2の熱交換部は、
板状部材で構成された第2のクロスフィンを備え、
前記第2のクロスフィンの板面は、
前記複数の第2の扁平管の管軸方向に交差するように設置されている、請求項1〜5の何れか1項に記載の熱交換器。 - 前記複数の第1の扁平管の間の距離P1は、
前記第2の熱交換部に設けられた前記第2のクロスフィンの間の距離P2よりも大きい、請求項6に記載の熱交換器。 - 側面を対向させて並列に並べられた複数の第1の扁平管を備える第1の熱交換部と、
側面を対向させて並列に並べられた複数の第2の扁平管を備える第2の熱交換部と、を備え、
前記第1の熱交換部と前記第2の熱交換部とは、
前記複数の第1の扁平管の並列する方向に対し垂直である通風方向に沿って直列に並べられ、
前記複数の第2の扁平管の管軸方向は、
前記通風方向から見た時に前記複数の第1の扁平管の管軸方向に対し交差し、
前記複数の第1の扁平管の間の距離P1は、
前記第2の熱交換部に設けられた第2のクロスフィンの間の距離P2よりも大きい、熱交換器。 - 前記複数の第1の扁平管の間の距離P1は、
前記複数の第2の扁平管の間の距離P3よりも小さい、請求項1〜8の何れか1項に記載の熱交換器。 - 側面を対向させて並列に並べられた複数の第1の扁平管を備える第1の熱交換部と、
側面を対向させて並列に並べられた複数の第2の扁平管を備える第2の熱交換部と、を備え、
前記第1の熱交換部と前記第2の熱交換部とは、
前記複数の第1の扁平管の並列する方向に対し垂直である通風方向に沿って直列に並べられ、
前記複数の第2の扁平管の管軸方向は、
前記通風方向から見た時に前記複数の第1の扁平管の管軸方向に対し交差し、
前記複数の第1の扁平管の間の距離P1は、
前記複数の第2の扁平管の間の距離P3よりも小さい、熱交換器。 - 請求項1〜10の何れか1項に記載の熱交換器と、
前記熱交換器に空気を送る送風ファンと、を備え、
前記熱交換器は、
前記第1の熱交換部が風上側に向けて設置され、
前記第1の熱交換部は、
管軸が水平方向以外を向いている、熱交換器ユニット。 - 請求項11に記載の熱交換器ユニットを備える、冷凍サイクル装置。
Applications Claiming Priority (1)
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PCT/JP2018/022780 WO2019239554A1 (ja) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 熱交換器、熱交換器ユニット、及び冷凍サイクル装置 |
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JP2020525035A Active JP6921323B2 (ja) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 熱交換器、熱交換器ユニット、及び冷凍サイクル装置 |
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