JP7089187B2 - 熱交換器及び空気調和装置 - Google Patents
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Description
空気の通過方向に延びる外面を有する多穴管と、前記多穴管が取り付けられたフィンと、を備える熱交換器であって、
前記フィンは、前記多穴管の外面に対して前記外面に対して直交する第1方向に間隔をあけて空気の通過方向に延びる凸部を有し、
前記凸部は、前記凸部の風上側の端部に設けられ、風下側から風上側に向かうにつれて前記凸部の突出高さが低くなるように傾斜する傾斜部を有し、
前記傾斜部は、前記多穴管の風上側の端部の近傍に位置する。
このような構成では、多穴管がフィンの風上側に配置されるので、多穴管の風上側の端部と凸部の風上側の端部との間に流入した空気が上記のように滞留し易くなる。しかし、そのような場合でも凸部の傾斜部によって前記空気が滞留するのを抑制することができる。
このような構成では、凸部が空気の流れ方向に長く延びるので、多穴管の風上側の端部と凸部の風上側の端部との間に流入した空気が上記のように滞留し易くなる。しかし、そのような場合でも凸部の傾斜部によって前記空気が滞留するのを抑制することができる。
このような構成では、ルーバーと多穴管との間に凸部が設けられるので、凸部と多穴管の外面との間隔が狭くなり、多穴管の風上側の端部と凸部の風上側の端部との間に流入した空気が上記のように滞留し易くなる。しかし、そのような場合でも凸部の傾斜部によって前記空気が滞留するのを抑制することができる。
このような構成では、凸部と多穴管の外面との間隔が狭くなり、多穴管の風上側の端部と凸部の風上側の端部との間に流入した空気が上記のように滞留し易くなる。しかし、そのような場合でも凸部の傾斜部によって前記空気が滞留するのを抑制することができる。
このように構成された空気調和装置では、多穴管の風上側の端部と凸部の風上側の端部との間で滞留した空気の流れに起因する異音の発生を抑制することができる。
図1は、実施形態に係る熱交換器としての室外熱交換器11が採用された空気調和装置1の概略構成図である。空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房および暖房を行うことが可能な装置である。
空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、室内ユニット3a,3bと、液冷媒連絡管4およびガス冷媒連絡管5と、制御部23と、を備えている。空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路6は、室外ユニット2と室内ユニット3a,3bとが、液冷媒連絡管4及びガス冷媒連絡管5を介して接続されることによって構成されている。
次に、図1を用いて、空気調和装置1の動作について説明する。空気調和装置1では、冷房運転と暖房運転とが行われる。冷房運転では、圧縮機8、室外熱交換器11、室外膨張弁12および室内膨張弁31a,31b、室内熱交換器32a,32bの順に冷媒が流れる。暖房運転では、圧縮機8、室内熱交換器32a,32b、室内膨張弁31a,31bおよび室外膨張弁12、室外熱交換器11の順に冷媒が流れる。冷房運転および暖房運転は、制御部23によって行われる。
図2は、室外ユニット2の外観斜視図である。室外ユニット2は、ケーシング40の側面から空気を吸い込んでケーシング40の天面から空気を吹き出す上吹き型の熱交換ユニットである。室外ユニット2は、主として、略直方体箱状のケーシング40と、送風機としての室外ファン15と、冷媒回路6の一部を構成する冷媒回路構成部品と、を有している。冷媒回路構成部品は、圧縮機や室外熱交換器等の機器7、8、11、四路切換弁や室外膨張弁等の弁10、12~14、および冷媒管16~22等を含む。
図3は、室外熱交換器11の概略斜視図である。図4は、室外熱交換器11における冷媒流れを説明するための構成図である。室外熱交換器11は、冷媒と室外空気との熱交換を行う熱交換器であり、主として、第1ヘッダ集合管80と、第2ヘッダ集合管90と、複数の多穴管63と、複数のフィン70と、を有している。ここでは、第1ヘッダ集合管80、第2ヘッダ集合管90、多穴管63およびフィン70のすべてが、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されており、互いにロウ付け等によって接合されている。なお、多穴管63とフィン70の詳細構造については、後述する。
第1ヘッダ集合管80の液側出入口連通空間80Bには、暖房運転時に室外膨張弁12から送られる冷媒を液側出入口連通空間80Bに送る冷媒管20(図1参照)が接続されている。
図5は、図3に示す熱交換部60の部分拡大図である。図6は、多穴管63が取り付けられたフィン70の一部を多穴管63の長手方向から見た図である。多穴管63の長手方向に並べられた複数のフィン70には、複数の多穴管63が上下方向(第1方向)に並べて取り付けられている。
図7は、多穴管63が挿入される前のフィン70の一部を示す図である。フィン70は、空気の通過方向および上下方向に広がる板状部材であり、板厚方向に所定の間隔で複数配置されている(図5参照)。
本実施形態によれば、フィン70の第1及び第2リブ77,78における風上側の端部に、風下側から風上側に向かうにつれて第1及び第2リブ77,78の突出高さが低くなるように傾斜する傾斜面774,784が形成されている。これにより、多穴管63の風上側の端部と第1リブ77の風上側の端部との間に空気が流入しても、その空気が多穴管63の風上側の端部と第1リブ77の風上側の端部との間で滞留することを第1リブ77の傾斜面774によって抑制することができる。また、多穴管63の風上側の端部と第2リブ78の風上側の端部との間に空気が流入しても、その空気が多穴管63の風上側の端部と第2リブ78の風上側の端部との間で滞留することを第2リブ78の傾斜面784によって抑制することができる。その結果、多穴管63の風上側の端部と第1及び第2リブ77,78の風上側の端部との間で滞留した空気の流れに起因する異音の発生を抑制することができる。
上記実施形態のフィン70は、ルーバー74を備えているが、ルーバー74を備えていなくてもよい。
第1リブ77及び第2リブ78は、風上側の端部に傾斜面774,784を有していればよく、切り欠き71の第1部分71aの風上端71a1よりも風下側に傾斜面774,784の風上側の端部が位置していてもよい。
上記実施形態では、第1リブ77及び第2リブ78のそれぞれに傾斜面774,784が形成されているが、第1リブ77及び第2リブ78の少なくとも一方に傾斜面が形成されていればよい。
11 室外熱交換器(熱交換機)
63 多穴管
63a 扁平面(外面)
63c 風上端
63d 風下端
70 フィン
71 切り欠き
71a 第1部分
71a1 風上端
71b 第2部分
74 ルーバー
77 第1リブ(凸部)
77c 風上端
78 第2リブ(凸部)
78c 風上端
774 傾斜面(傾斜部)
784 傾斜面(傾斜部)
D1,D2 間隔
W1,W2 幅
Claims (8)
- 空気の通過方向に延びる外面(63a)を有する多穴管(63)と、前記多穴管(63)が取り付けられたフィン(70)と、を備える熱交換器であって、
前記フィン(70)は、前記多穴管(63)の外面(63a)に対して前記外面(63a)に対して直交する第1方向に間隔(D1,D2)をあけて空気の通過方向に延びる凸部(77,78)を有し、
前記凸部(77,78)は、当該凸部(77,78)の突出端において前記フィン(70)の主面(72)と平行に形成された平坦面(771,781)と、前記平坦面(771,781)の風上側の端部に連続して設けられ、風下側から風上側に向かうにつれて前記凸部(77,78)の突出高さが低くなるように傾斜する風上側の傾斜部(774,784)と、前記平坦面(771,781)の風下側の端部に連続して設けられ、風上側から風下側に向かうにつれて前記凸部(77,78)の突出高さが低くなるように傾斜する風下側の傾斜部と、を有し、
前記風上側の傾斜部(774,784)は、前記風下側の傾斜部に比べて前記主面(72)に対する傾斜角度が小さく、前記多穴管(63)の風上側の端部の近傍に位置する、熱交換器。 - 前記凸部(77,78)の風上端(77c,78c)は、前記多穴管(63)の風上端(63c)よりも風下に配置されている、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記フィン(70)は、前記フィン(70)の風上側に切り欠き(71)を有し、
前記多穴管(63)が、前記切り欠き(71)に差し込まれている、請求項1又は請求項2に記載の熱交換器。 - 前記切り欠き(71)は、前記多穴管(63)に接触する第1部分(71a)と、前記第1部分(71a)よりも前記第1方向の幅が広く形成され前記第1部分(71a)よりも風上に配置された第2部分(71b)と、を有し、
前記傾斜部(774,784)は、前記第1部分(71a)の風上端(71a1)よりも風上の位置から、前記第1部分(71a)の風上端(71a1)よりも風下の位置まで設けられている、請求項3に記載の熱交換器。 - 前記凸部(77,78)は、前記多穴管(63)の風上側の端部の近傍であって前記多穴管(63)の風上端(63c)よりも風下の位置から、前記多穴管(63)の風下端(63d)よりも風下の位置まで延びている、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の熱交換器。
- 前記多穴管(63)は、前記フィン(70)において前記第1方向に並べて複数取り付けられ、
前記フィン(70)は、隣り合う前記多穴管(63)の間に設けられたルーバー(74)を有し、
前記凸部(77,78)は、前記ルーバー(74)と前記多穴管(63)との間に設けられている、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の熱交換器。 - 前記凸部(77,78)の風上側の端部における前記第1方向の幅(W1,W2)は、前記多穴管(63)の外面(63a)と前記凸部(77,78)との間隔(D1,D2)よりも長い、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の熱交換器。
- 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の熱交換器を備える空気調和装置。
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