JP7100242B2 - Heat exchanger - Google Patents
Heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- JP7100242B2 JP7100242B2 JP2018036983A JP2018036983A JP7100242B2 JP 7100242 B2 JP7100242 B2 JP 7100242B2 JP 2018036983 A JP2018036983 A JP 2018036983A JP 2018036983 A JP2018036983 A JP 2018036983A JP 7100242 B2 JP7100242 B2 JP 7100242B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- transfer unit
- heat exchanger
- heat
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
熱交換器に関する。 Regarding heat exchangers.
空気調和装置などに用いられる熱交換器の中には、伝熱フィンプレートが貼りあわされて形成された細径伝熱管ユニットを有するものがある(例えば、特許文献1(特開2006-90636号公報)等)。 Some heat exchangers used in air conditioners and the like have a small-diameter heat transfer tube unit formed by pasting heat transfer fin plates (for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-90636)). Gazette) etc.).
低い温度環境で熱交換器を蒸発器として使用した場合、内部の熱流束分布により、一部分に集中的に着霜が生じることがある。そして、着霜が集中した箇所で風路閉塞が生じ、熱交換器の性能が低下することがある。 When the heat exchanger is used as an evaporator in a low temperature environment, concentrated frost formation may occur in a part due to the internal heat flux distribution. Then, the air passage is blocked at the place where the frost formation is concentrated, and the performance of the heat exchanger may be deteriorated.
第1観点の熱交換器は、第1方向に延びる伝熱流路部及び伝熱補助部が第1方向に対して傾斜又は直交する第2方向に並んで形成される伝熱ユニットを有し、伝熱ユニットが第1方向及び第2方向のいずれとも異なる第3方向に複数配置されるものである。 The heat exchanger of the first aspect has a heat transfer unit formed by arranging a heat transfer flow path portion extending in the first direction and a heat transfer assisting portion in a second direction inclined or orthogonal to the first direction. A plurality of heat transfer units are arranged in a third direction different from both the first direction and the second direction.
また、第1観点の熱交換器では、伝熱ユニットが、第2方向における第1位置で膨出して伝熱流路部を形成する第1膨出部と、第1膨出部が形成される向きとは反対向きで、第1位置に形成される第1平面部又は第1膨出部より小さく膨出する第2膨出部と、第1膨出部が形成される向きとは反対向きで、第2方向における第2位置で膨出して伝熱流路部を形成する第3膨出部と、第3膨出部が形成される向きとは反対向きで第2位置に形成される第2平面部(31s,31sa,31sb,31sc)又は第3膨出部より小さく膨出する第4膨出部と、を有する。 Further, in the heat exchanger of the first aspect, the heat transfer unit bulges at the first position in the second direction to form a heat transfer flow path portion, and a first bulging portion is formed. The direction opposite to the direction in which the second bulging portion that bulges smaller than the first flat surface portion or the first bulging portion formed at the first position and the direction in which the first bulging portion is formed are opposite. Then, the third bulging portion that bulges at the second position in the second direction to form the heat transfer flow path portion and the third bulging portion formed at the second position in the direction opposite to the direction in which the third bulging portion is formed. It has two flat surfaces (31s, 31sa, 31sb, 31sc) or a fourth bulging portion that bulges smaller than the third bulging portion.
ここで、少なくとも一の伝熱ユニットは、一方の側で隣接する伝熱ユニットとは、第1膨出部が形成される面と、隣接する伝熱ユニットの第1平面部又は第2膨出部が形成される面とが対向する向きに配置される。また、その伝熱ユニットは、他方の側で隣接する他の伝熱ユニットとは、第3膨出部が形成される面と、他の伝熱ユニットの第2平面部又は第4膨出部が形成される面とが対向する向きに配置される。このような構成により、最適な熱交換性能を実現することが可能となる。 Here, the at least one heat transfer unit has a surface on which the first bulge is formed and the first plane portion or the second bulge of the adjacent heat transfer unit with the adjacent heat transfer unit on one side. The portions are arranged so as to face the surface on which the portions are formed. Further, the heat transfer unit has a surface on which a third bulge is formed and a second plane portion or a fourth bulge of the other heat transfer unit, which is adjacent to the other heat transfer unit on the other side. Is arranged so as to face the surface on which the surface is formed. With such a configuration, it is possible to realize the optimum heat exchange performance.
第2観点の熱交換器は、第1観点の熱交換器であって、第1膨出部と第3膨出部とが同一形状である。このような構成により、風路内の熱流束分布の変動を抑えることができる。 The heat exchanger of the second aspect is the heat exchanger of the first aspect, and the first bulging portion and the third bulging portion have the same shape. With such a configuration, fluctuations in the heat flux distribution in the air passage can be suppressed.
第3観点の熱交換器は、第1観点または第2観点の熱交換器であって、隣接する伝熱ユニットにおける第1位置同士が第1方向視で重複するように配置される。このような構成により、風路内の熱流束分布の変動を抑えることができる。 The heat exchanger of the third aspect is the heat exchanger of the first aspect or the second aspect, and is arranged so that the first positions in the adjacent heat transfer units overlap each other in the first direction view. With such a configuration, fluctuations in the heat flux distribution in the air passage can be suppressed.
第4観点の熱交換器は、第1観点から第3観点の熱交換器であって、第1膨出部と第3膨出部とが第2方向で隣接する。このような構成により、膨出部に起因する縮流の発生を抑えることができる。 The heat exchanger according to the fourth aspect is the heat exchanger from the first aspect to the third aspect, and the first bulging portion and the third bulging portion are adjacent to each other in the second direction. With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of contraction due to the bulging portion.
第5観点の熱交換器は、第1観点から第4観点の熱交換器であって、伝熱ユニットに、第1方向に沿って上下から接続し、冷媒の流路の一部を形成する上側ヘッダ及び下側ヘッダをさらに備える。このような構成により、結露水の排出が容易な熱交換器を実現できる。 The heat exchanger of the fifth aspect is the heat exchanger of the first aspect to the fourth aspect, and is connected to the heat transfer unit from above and below along the first direction to form a part of the flow path of the refrigerant. Further includes an upper header and a lower header. With such a configuration, it is possible to realize a heat exchanger in which condensed water can be easily discharged.
第6観点の空気調和装置は、第1観点から第5観点の熱交換器が搭載されたものである。 The air conditioner of the sixth aspect is equipped with the heat exchanger of the first aspect to the fifth aspect.
(1)熱交換器の概要
熱交換器10は、内部を流れる流体と外部を流れる空気との間で熱交換を行なうものである。具体的には、図1に概念を示すように、熱交換器10には、冷媒が流入出するための第1配管41及び第2配管42が取り付けられる。また、熱交換器10の近傍には、熱交換器10に風を送るためのファン6が配置される。ファン6は熱交換器10に向かう空気流を発生させ、その空気流が熱交換器10を通過する際に、熱交換器10と空気との間で熱交換が行なわれる。なお、熱交換器10は、空気から熱を奪う蒸発器としても、空気に熱を放出する凝縮器(放熱器)としても機能し、空気調和装置等に搭載できるものである。
(1) Outline of heat exchanger The heat exchanger 10 exchanges heat between the fluid flowing inside and the air flowing outside. Specifically, as shown in the concept of FIG. 1, the
(2)熱交換器の詳細
(2-1)全体構成
熱交換器10は、図2に示すように、伝熱ユニット群15、第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22を有する。
(2) Details of heat exchanger (2-1) Overall configuration As shown in FIG. 2, the
伝熱ユニット群15は、複数の伝熱ユニット30から構成される。また、伝熱ユニット群15は、ファン6により生じる空気流の方向が各伝熱ユニット30の間を通過するように配置される。各部材の配置についての詳細は後述する。
The heat
(2-2)ヘッダ
第1ヘッダ21は、図3に示すように、中空の部材で構成されており、ガス・液・気液二相の状態の冷媒が内部を流通可能に構成されている。そして、第1ヘッダ21は、伝熱ユニット30の上方で第1配管41と伝熱ユニット30とに接続する。また、第1ヘッダ21の下面には、伝熱ユニット30と接続するための接続面21Sが形成される。接続面21Sには、後述する伝熱流路部31の端部31eが挿入される連結孔が形成される。なお、図3は第3方向D3から見たときの第1ヘッダ21の断面状態を示している。第3方向D3の定義については後述する。
(2-2) Header As shown in FIG. 3, the
第2ヘッダ22は、図4に示すように、第1ヘッダ21と同様に中空の部材で構成されており、ガス・液・気液二相の状態の冷媒が内部を流通可能に構成されている。そして、第2ヘッダ22は、伝熱ユニット30の下方で第2配管42と伝熱ユニット30とに接続する。また、第2ヘッダ22の上面には、伝熱ユニット30と接続するための接続面22Sが形成される。接続面22Sには、後述する伝熱流路部31の端部31eが挿入される連結孔が形成される。なお、図4は第3方向D3から見たときの第2ヘッダ22の断面状態を示している。第3方向D3の定義については後述する。
As shown in FIG. 4, the
(2-3)伝熱ユニット
(2-3-1)
伝熱ユニット30は、図5に示すように、「第1方向D1」に延びる複数の伝熱流路部31及び複数の伝熱補助部32が、第1方向D1に対して傾斜又は直交する「第2方向D2」に並んで形成されるものである。ここでは、伝熱流路部31は略半円筒形状であり、伝熱補助部32は略平板形状である。また、伝熱流路部31は、図6に示すように、第2方向D2に所定のピッチPPで並ぶように形成される。そして、このような伝熱ユニット30が、第1方向D1及び第2方向D2のいずれとも異なる「第3方向D3」に複数配置されることで、図7に示すような伝熱ユニット群15が形成される。ここでは、伝熱ユニット群15は、少なくとも3以上の伝熱ユニット30が積層状に配置される。
(2-3) Heat transfer unit (2-3-1)
As shown in FIG. 5, in the
なお、説明の便宜上、第1方向D1、第2方向D2、第3方向D3は互いに直交するものとする。ただし、これらの方向D1~D3は完全に直交するものでなくても、互いに傾斜するものであれば、本実施形態に係る熱交換器10を実現することは可能である。
For convenience of explanation, the first direction D1, the second direction D2, and the third direction D3 are assumed to be orthogonal to each other. However, even if these directions D1 to D3 are not completely orthogonal to each other, it is possible to realize the
伝熱ユニット30は、第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22の接続面21S,22Sで、第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22に接続する。具体的には、伝熱ユニット30の第1方向の端部は、図5に示すように、伝熱流路部31の端部31eが伝熱補助部32の端部32eから突出している。伝熱流路部31の端部31eは、第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22の接続面21S,22Sに設けられた連結孔に挿入される。そして、この接続箇所がロウ付け等されることで、伝熱ユニット30が第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22の間に固定される(図8参照)。
The
伝熱流路部31は、第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22の間の冷媒の移動を可能にするものである。具体的には、伝熱流路部31の内部には略円筒形状の通路が形成されており、この通路内を冷媒が移動する。なお、本実施形態に係る伝熱流路部31は第1方向D1に沿って直線状に形成される。
The heat transfer
伝熱補助部32は、隣接する伝熱流路部31の内部を流れる冷媒と周囲の空気との間の熱交換を促進するものである。ここでは、伝熱補助部32は、伝熱流路部31と同様に第1方向D1に延びるように形成され、隣接する伝熱流路部31に接するように配置される。伝熱補助部32は、伝熱流路部31と一体的に形成されるものでもよいし、別個に形成されるものでもよい。
The heat
(2-3-2)
本実施形態に係る伝熱ユニット30の具体的な形態について図9を用いて説明する。なお、図9は図7の一部拡大図である(図7の点線部に相当)。
(2-3-2)
A specific embodiment of the
本実施形態に係る伝熱ユニット30(30a,30b,30cを含む)は、第2方向D2における第1位置L1(L1a,L1b,L1cを含む)で膨出して伝熱流路部31を形成する第1膨出部31p(31pa,31pb,31pcを含む)と、第1膨出部31pが形成される向きとは反対向きで第1位置L1に形成される第1平面部31q(31qa,31qb,31qc)と、第1膨出部31pが形成される向きとは反対向きで、第2方向D2における第2位置L2(L2a,L2b,L2cを含む)で膨出して伝熱流路部31を形成する第3膨出部31r(31ra,31rb,31rcを含む)と、第3膨出部31rが形成される向きとは反対向きで第2位置L2に形成される第2平面部31s(31sa,31sb,31scを含む)とを有する。ここでは、第1膨出部31pと第3膨出部31rとは同一形状である。また、第1膨出部31pと第3膨出部31rとは第2方向D2で隣接する。
The heat transfer unit 30 (including 30a, 30b, 30c) according to the present embodiment bulges at the first position L1 (including L1a, L1b, L1c) in the second direction D2 to form the heat transfer
また、少なくとも一の伝熱ユニット30aが、一方の側で隣接する伝熱ユニット30bとは、第1膨出部31paが形成される面と、隣接する伝熱ユニット30bの第1平面部31qbが形成される面とが対向する向きに配置される。また、その伝熱ユニット30aは、他方の側で隣接する他の伝熱ユニット30cとは、第3膨出部31raが形成される面と、他の隣接する伝熱ユニット30cの第2平面部31scが形成される面とが対向する向きに配置される。
Further, the
また、隣接する伝熱ユニット30a,30b(又は30a,30c)における第1位置L1a,L1b(又はL1a,L1c)同士が第1方向D1から見たときに重複するように配置される。また、第2位置同士L2a,L2b(又はL2a,L2c)も第1方向D1から見たときに重複するように配置される。補足すると、「第1位置L1」「第2位置L2」は伝熱ユニット毎に定義されるものであるが、ここでは、各伝熱ユニット30a,30b,30cにおいて同じ位置になるようにしている。
Further, the first positions L1a, L1b (or L1a, L1c) in the adjacent
(2-4)冷媒流路
熱交換器10が蒸発器として用いられるときには、ファン6により生じた空気流Wが図10に示すように第2方向D2に沿って流れる。この状態で、熱交換器10に、第2配管42から液相の冷媒Fが流入する。続いて、冷媒Fは、第2配管42から第2ヘッダ22に流入する。そして、冷媒Fは、第2ヘッダ22に接続された伝熱流路部31を経由して下方から上方に向けて流れる。冷媒Fは、伝熱流路部31を流れている間に空気流Wと熱交換を行う。これにより冷媒Fは蒸発して気相に変化する。そして、気相の冷媒Fが第1配管41から流出する。
(2-4) Refrigerant flow path When the
熱交換器10が凝縮器として用いられるときには、蒸発器のときとは逆向きに冷媒Fが流れる。すなわち、第1配管41から気相の冷媒Fが流入し、第2配管42から液相の冷媒Fが流出する。
When the
(3)熱交換器10の製造方法
伝熱ユニット30は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属材料から製造される。具体的には、まず、図5の断面形状に相当する型を用いて金属材料の押出成形が行なわれ、伝熱流路部31及び伝熱補助部32が一体的に形成される。続いて、伝熱補助部32の一部を切除して切欠部33が設けられる。例えば、切欠部33は、伝熱補助部32の複数箇所を打ち抜きによって切除することによって形成される。
(3) Manufacturing Method of
第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22は、金属材料を管状に加工することによって製造される。第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22には、伝熱流路部31の端部31eを挿入するための連結孔が設けられる。連結孔は例えばドリルによって形成される円形の貫通孔である。
The
熱交換器10の組み立ては、第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22の連結孔に、伝熱ユニット30の伝熱流路部31の端部31eが挿入される。これにより、伝熱補助部32の端部32eが第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22の接続面21S,22Sに接触する状態になる。この接触箇所において、伝熱ユニット30と第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22がロウ付け等されて固定される。
In assembling the
(4)特徴
(4-1)
以上説明したように、本実施形態に係る熱交換器10は、第1方向D1に延びる伝熱流路部31及び伝熱補助部32が第1方向D1に対して傾斜又は直交する第2方向D2に並んで形成される伝熱ユニット30を有する。ここで、伝熱ユニット30は、第1方向D1及び第2方向D2のいずれとも異なる第3方向D3に複数配置され、伝熱ユニット群15を形成する。なお、本実施形態では説明の便宜上、各方向D1~D3は互いに直交するものとしている。
(4) Features (4-1)
As described above, in the
また、本実施形態に係る熱交換器10では、伝熱ユニット30(30a,30b,30cを含む)が、第2方向D2における第1位置L1(L1a,L1b,L1cを含む)で膨出して伝熱流路部31を形成する第1膨出部31p(31pa,31pb,31pcを含む)と、第1膨出部31pが形成される向きとは反対向きで、第1位置L1に形成される第1平面部31q(31qa,31qb,31qc)と、第1膨出部31pが形成される向きとは反対向きで、第2方向D2における第2位置L2(L2a,L2b,L2cを含む)で膨出して伝熱流路部31を形成する第3膨出部31r(31ra,31rb,31rcを含む)と、第3膨出部31rが形成される向きとは反対向きで第2位置L2に形成される第2平面部31s(31sa,31sb,31scを含む)とを有する。
Further, in the
また、少なくとも一の伝熱ユニット30aが、一方の側で隣接する伝熱ユニット30bとは、第1膨出部31paが形成される面と、隣接する伝熱ユニット30bの第1平面部31qbの形成される面とが対向する向きに配置される。また、その伝熱ユニット30aは、他方の側で隣接する他の伝熱ユニット30cとは、第3膨出部31raが形成される面と、他の伝熱ユニット30bの第2平面部31scが形成される面とが対向する向きに配置される。
Further, the
要するに、本実施形態に係る熱交換器10は、隣接する伝熱ユニット30a,30b(又は30a,30c)の間で第1膨出部31pa,31pb(又は31pa,31pc)同士等が対向せずに、反対向きに形成される。そのため、第1膨出部31pa,31pb同士等が対向する構成に比して、縮流の発生を抑えることができる。結果して、通風抵抗の増大を抑制することができ、最適な熱交換性能を実現することが可能となる。また、上記構成の熱交換器10であれば、低い温度環境(例えば摂氏7度以下)で蒸発器として用いたときに、図11に示すような略同一の膨出部が伝熱ユニット15Xの両面に形成される熱交換器に比して局所的な着霜を抑制することができる。
In short, in the
(4-2)
また、本実施形態に係る熱交換器10は、第1膨出部31pと第3膨出部31rとが同一形状である。このような構成により、風路内の熱流束分布の変動を抑えることができる。結果として、熱交換器10を低い温度環境(例えば摂氏7度以下)で蒸発器として用いたときに、着霜の局所的な発生を抑制できる。
(4-2)
Further, in the
ただし、本実施形態に係る熱交換器10は、上記構成に限定するものではなく、第1膨出部31pと第3膨出部31rとが異なる形状であってもよい。
However, the
(4-3)
また、本実施形態に係る熱交換器30は、隣接する伝熱ユニット30a,30b(又は30a,30c)における第1位置同士L1a,L1b(又はL1a,L1c)が第1方向D1から見たときに重複するように配置される。このような構成により、風路内の熱流束分布の変動を抑えることができる。
(4-3)
Further, in the
また、本実施形態に係る熱交換器30は、第1位置同士L1a,L1b(又はL1a,L1c)が第1方向D1から見たときに重複する構成に加え、第2位置L2a,L2b(又はL2a,L2c)同士も重複するように配置される。このような構成の熱交換器10は、同一形状の伝熱ユニット30a,30b,30cを積層して実現できる(図7参照)。したがって、熱交換器10を容易に製造することができる。結果として、上記構成であれば、熱流束分布の変動を抑えることのできる熱交換器10を量産することが可能となる。
Further, in the
なお、本実施形態に係る熱交換器10は、上記構成に限定するものではない。換言すると、本実施形態に係る熱交換器10は、隣接する伝熱ユニット30a,30b(又は30a,30c)における第1位置同士L1a,L1b(又はL1a,L1c)が第1方向D1から見たときに重複しない形状を排除するものではない。
The
(4-4)
また、本実施形態に係る熱交換器30は、第1膨出部31pと第3膨出部31rとが第2方向D2で隣接する。換言すると、互いに反対向き膨出する第1膨出部31p及び第3膨出部31rが隣接して形成される。このような構成により、膨出部に起因する縮流の発生を抑えることができる。そのため、通風抵抗の増大を抑制することができる。結果として、熱交換器10を低い温度環境(例えば摂氏7度以下)で蒸発器として用いたときに、着霜の局所的な発生を抑制できる。
(4-4)
Further, in the
(4-5)
また、本実施形態に係る熱交換器10は、第1方向D1に沿って上下から伝熱ユニット30に接続し、冷媒流路の一部を形成する第1ヘッダ21(上側ヘッダ)及び第2ヘッダ22(下側ヘッダ)をさらに備える。このような構成により、伝熱ユニット30の長手方向を鉛直方向に向けることができ、付着した水(結露水等)を容易に排出できる。また、組立性・加工性を高めることもできる。
(4-5)
Further, the
ただし、本実施形態に係る熱交換器10は、第1ヘッダ21及び第2ヘッダ22を上下方向に代えて左右方向に設ける構成を排除するものではない。
However, the
(4-6)
また、本実施形態に係る熱交換器10は、各伝熱ユニット30を、金属材料の押出成形によって単一の部材から形成することができる。また、打ち抜きにより複数の切欠部33を一度に形成することができる。したがって、組立性・加工性の高い熱交換器10を提供できる。
(4-6)
Further, in the
(5)変形例
(5-1)変形例A
本実施形態に係る熱交換器10は、伝熱ユニット30が、第1平面部31qに代えて、第1膨出部31pより小さく膨出する第2膨出部を有するものでもよい。また、伝熱ユニット30が、第2平面部31sに代えて第3膨出部31rより小さく膨出する第4膨出部を有するものでもよい。この場合でも、上記と同様の議論が成立する。
(5) Modification example (5-1) Modification example A
The
なお、伝熱ユニット30が、第2膨出部及び第4膨出部を有する場合、これらの第2膨出部及び第4膨出部が同一形状であってもよい。
When the
(5-2)変形例B
また、本実施形態に係る伝熱流路部31は、上述したものに限られず、他の形態であってもよい。例えば、伝熱流路部31を第1方向D1からみたときの断面形状が、半円形状、楕円形状、扁平形状、翼型の上半分形状、及び/又は翼型の下半分形状のいずれか一つ又は任意の組み合わせであってもよい。要するに、熱交換器10は、熱交換性能を最適化する形状を採用することができる。
(5-2) Modification B
Further, the heat transfer
(5-3)変形例C
また、本実施形態に係る熱交換器10は、伝熱ユニット30が、第1方向D1から見て、第2方向D2の端部に伝熱補助部32g(第1伝熱補助部)を有するものでもよい。ここでは、伝熱補助部32gの第2方向D2における長さは、第2方向D2の所定のピッチPPよりも長くなるように形成される。換言すると、熱交換器10は、図12に示すように、第1方向D1からみたときに、伝熱ユニット30における第2方向D2の端部に、他の伝熱補助部32よりも長い伝熱補助部32g(第1伝熱補助部)が形成されるものでもよい。このような熱交換器10では、最風上側の伝熱流路部31gと隣接する伝熱補助部32gとの間の距離が長いので、最風上側の伝熱流路部31gから伝熱補助部32gへの伝熱量を下げることができる。これにより、伝熱ユニット30表面上の熱流束分布を均一化することができる。結果として、熱交換器10を低い温度環境(例えば摂氏7度以下)で蒸発器として用いたときに、風路の入口部における着霜が局所的に発生するのを抑制又は回避することができる。
(5-3) Modification C
Further, in the
さらに、本実施形態に係る熱交換器10は、図13に示すように、隣接する伝熱ユニット30において、伝熱補助部32gの第2方向D2における長さを異なるようにして、端部を千鳥状に配置するものでもよい。このような熱交換器では、風路の入口部に断面積の広い部分が形成される。したがって、熱交換器10を低い温度環境(例えば摂氏7度以下)で蒸発器として用いたときに、風路の入口部における着霜を抑制又は回避することができる。
Further, as shown in FIG. 13, the
(5-4)変形例D
また、本実施形態に係る熱交換器10は、図14に示すように、第1方向D1からみたときに、伝熱ユニット30が直線状だけでなく波形状に加工されるものでもよい。伝熱ユニット30が直線状の場合は風路抵抗を抑えることができる。一方、伝熱ユニット30が波形状の場合は風と冷媒との熱交換量を増やすことができる。要するに、使用環境に応じて、熱交換性能が最適な熱交換器を提供できる。
(5-4) Modification D
Further, as shown in FIG. 14, the
(5-5)変形例E
また、本実施形態に係る熱交換器10は、第1方向D1からみたときに、伝熱ユニット30の第2方向D2の風上側の端部に断熱材Iが塗布されるものであってもよい(図15,16参照)。これにより、当該端部における温度の低下を抑えることができる。結果として、熱交換器10を低い温度環境(例えば摂氏7度以下)で蒸発器として用いたときに、着霜を抑制でき、風路閉塞を回避又は遅らせることができる。
(5-5) Modification E
Further, in the
なお、図15,16に示す例では、伝熱ユニット30の上記端部が伝熱補助部32gである。さらに、この最風上側の伝熱補助部32g(第1伝熱補助部)は閉塞された形状である。ここで、「閉塞された形状」とは、穴や切込み等がない形状であり、フラットな形状のことをいう。これにより、除霜運転時の排水性をさらに高めることができる。
In the examples shown in FIGS. 15 and 16, the end portion of the
補足すると、伝熱補助部32gに穴や切り込み等が形成されていると、その穴や切り込み等に、霜が解けて生じた水が保水されることがある。そして、その場合には、保水した箇所が次の着霜の起点となることがある。これに対し、変形例Eに係る熱交換器10では、伝熱補助部32gが穴や切込み等がない形状であるので、除霜運転後に生じる着霜を抑制できる。
Supplementally, if a hole, a notch, or the like is formed in the heat
(5-6)変形例F
また、本実施形態に係る熱交換器10では、空気流Wが生じる第2方向D2に少なくとも1回は冷媒流路が折り返されるものでもよい。例えば、図17に示すような冷媒流路を採るものであってもよい。なお、ここでは、第2ヘッダ22の内部が風上側の風上第2ヘッダ22Uと風下側の風下第2ヘッダ22Lとに区分けれ、第2配管42が風上第2ヘッダ22Uに接続され、第1配管41が風下第2ヘッダ22Lに接続される。
(5-6) Modification F
Further, in the
このような構成では、圧力損失に起因して、風上側の伝熱流路部31U(以下、風上伝熱流路部31Uともいう)における冷媒温度が高くなる。そのため、熱交換器10を蒸発器として用いたときに、風上伝熱流路部31Uでの熱交換量が抑制される。これにより、伝熱ユニット群15内での位置に応じた熱流束の変動を抑えることができる。結果として、熱交換器10を低い温度環境(例えば摂氏7度以下)で蒸発器として用いたときに、局所的に着霜が生じることを回避することができ、熱交換性能の優れた熱交換器を提供することができる。
In such a configuration, the refrigerant temperature in the windward heat transfer flow path portion 31U (hereinafter, also referred to as windward heat transfer flow path portion 31U) becomes high due to the pressure loss. Therefore, when the
また、このような構成では、第2配管42から流入する冷媒Fの全てを一旦、風上側の伝熱流路部に流すので、風上側の伝熱流路部31Uで冷媒が蒸発しきってしまう事態を回避できる。結果として、熱交換器10の熱交換性能を最適化できる。
Further, in such a configuration, since all of the refrigerant F flowing in from the
(5-7)変形例G
本実施形態に係る熱交換器10は、伝熱管とフィンとが一方向に並ぶベッセル型熱交換器(細径多管式熱交換器)への適用が可能であるが、これに限られるものではない。例えば、マイクロチャネル型熱交換器(扁平多穴管式熱交換器)への適用も可能である。
(5-7) Modification G
The
<他の実施形態>
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
<Other embodiments>
Although the embodiments have been described above, it will be understood that various modifications of the embodiments and details are possible without departing from the spirit and scope of the claims.
すなわち、本開示は、上記各実施形態そのままに限定されるものではない。本開示は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。また、本開示は、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の開示を形成できるものである。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素は削除してもよいものである。さらに、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよいものである。 That is, the present disclosure is not limited to each of the above embodiments as they are. In the present disclosure, the components can be modified and embodied within the range that does not deviate from the gist at the implementation stage. Further, in the present disclosure, various disclosures can be formed by an appropriate combination of the plurality of components disclosed in each of the above embodiments. For example, some components may be removed from all the components shown in the embodiments. Further, the components may be appropriately combined in different embodiments.
10 熱交換器
21 第1ヘッダ(上側ヘッダ)
22 第2ヘッダ(下側ヘッダ)
30 伝熱ユニット
30a 伝熱ユニット(一の伝熱ユニット)
30b 伝熱ユニット(一方の側で隣接する伝熱ユニット)
30c 伝熱ユニット(他方の側で隣接する伝熱ユニット)
31 伝熱流路部
31p 第1膨出部
31q 第1平面部
31r 第3膨出部
31s 第2平面部
32 伝熱補助部
32g 第2方向端部の伝熱補助部(第1伝熱補助部)
D1 第1方向
D2 第2方向
D3 第3方向
I 断熱材
L1 第1位置
L2 第2位置
10
22 Second header (lower header)
30
30b Heat transfer unit (adjacent heat transfer unit on one side)
30c heat transfer unit (adjacent heat transfer unit on the other side)
31 Heat transfer channel 31p 1st bulging 31q 1st flat surface 31r 3rd bulging 31s 2nd flat 32 Heat
D1 1st direction D2 2nd direction D3 3rd direction I Insulation material L1 1st position L2 2nd position
Claims (7)
複数の前記伝熱ユニット(30)の各々は冷媒を案内する複数の冷媒流路を有し、
前記複数の伝熱流路部(31)の各々には少なくとも1つの前記冷媒流路が設けられており、
前記伝熱補助部(32)には前記冷媒流路が設けられておらず、
前記伝熱補助部(32)は、第3方向寸法と、前記第3方向寸法よりも大きな前記第2方向寸法と、を有し、
複数の前記伝熱ユニットの各々は、第1面、及び、前記第1面とは反対に位置する第2面を有し、
前記第1面には、前記第2方向における第1位置(L1)で膨出して前記伝熱流路部を形成する第1膨出部(31p,31pa,31pb,31pc)が設けられ、
前記第2面には、前記第1位置に形成される第1平面部(31q,31qa,31qb,31qc)又は前記第1膨出部より小さく膨出する第2膨出部が設けられ、
前記第2面には、前記第2方向における第2位置(L2)で膨出して前記伝熱流路部を形成する第3膨出部(31r,31ra,31rb,31rc)がさらに設けられ、
前記第1面には、前記第2位置に形成される第2平面部(31s,31sa,31sb,31sc)又は前記第3膨出部より小さく膨出する第4膨出部がさらに設けられ、
前記複数の伝熱ユニットは、第1伝熱ユニット(30a)、前記第1伝熱ユニットに隣接する第2伝熱ユニット(30b)、及び、前記第1伝熱ユニットに隣接する第3伝熱ユニット(30c)を有し、
前記第1伝熱ユニット(30a)の前記第1面と、前記第2伝熱ユニット(30b)の前記第2面とが対向し、
前記第1伝熱ユニット(30a)の前記第2面と、前記第3伝熱ユニット(30c)の前記第1面とが対向する、
熱交換器。 A plurality of heat transfer flow path portions (31) and heat transfer assisting portions (32) extending in the first direction (D1) are formed side by side in a second direction (D2) inclined or orthogonal to the first direction. A heat exchanger (10) having heat units (30, 30a, 30b, 30c) and having a plurality of heat transfer units arranged in a third direction (D3) different from both the first direction and the second direction. And,
Each of the plurality of heat transfer units (30) has a plurality of refrigerant channels for guiding the refrigerant.
At least one of the refrigerant flow paths is provided in each of the plurality of heat transfer flow path portions (31).
The heat transfer assisting portion (32) is not provided with the refrigerant flow path, and the heat transfer assisting portion (32) is not provided with the refrigerant flow path.
The heat transfer assisting portion (32) has a third-direction dimension and the second-direction dimension larger than the third-direction dimension.
Each of the plurality of heat transfer units has a first surface and a second surface located opposite to the first surface.
The first surface is provided with a first bulging portion (31p, 31pa, 31pb, 31pc) that bulges at the first position (L1) in the second direction to form the heat transfer flow path portion.
The second surface is provided with a first flat surface portion (31q, 31qa, 31qb, 31qc) formed at the first position or a second bulging portion that bulges smaller than the first bulging portion.
The second surface is further provided with a third bulging portion (31r, 31ra, 31rb, 31rc) that bulges at the second position (L2) in the second direction to form the heat transfer flow path portion.
The first surface is further provided with a second flat surface portion (31s, 31sa, 31sb, 31sc) formed at the second position or a fourth bulging portion that bulges smaller than the third bulging portion.
The plurality of heat transfer units include a first heat transfer unit (30a), a second heat transfer unit (30b) adjacent to the first heat transfer unit, and a third heat transfer unit adjacent to the first heat transfer unit. Has a unit (30c) and
The first surface of the first heat transfer unit (30a) and the second surface of the second heat transfer unit (30b) face each other.
The second surface of the first heat transfer unit (30a) and the first surface of the third heat transfer unit (30c) face each other.
Heat exchanger.
複数の前記第3膨出部の各々には、1つの前記冷媒流路が設けられている、
請求項1に記載の熱交換器。 Each of the plurality of first bulging portions is provided with one said refrigerant flow path.
Each of the plurality of the third bulging portions is provided with one said refrigerant flow path.
The heat exchanger according to claim 1 .
請求項1又は請求項2に記載の熱交換器。 The first bulging portion and the third bulging portion have the same shape.
The heat exchanger according to claim 1 or 2 .
請求項1から3のいずれか1項に記載の熱交換器。 The first positions of adjacent heat transfer units are arranged so as to overlap each other in the first direction view.
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3 .
請求項1から4のいずれか1項に記載の熱交換器。 The first bulging portion and the third bulging portion are adjacent to each other in the second direction.
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4 .
請求項1から5のいずれか1項に記載の熱交換器。 The heat transfer unit is further provided with an upper header (21) and a lower header (22) that are connected from above and below along the first direction and form a part of the flow path of the refrigerant.
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 5 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018036983A JP7100242B2 (en) | 2018-03-01 | 2018-03-01 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018036983A JP7100242B2 (en) | 2018-03-01 | 2018-03-01 | Heat exchanger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019152364A JP2019152364A (en) | 2019-09-12 |
JP7100242B2 true JP7100242B2 (en) | 2022-07-13 |
Family
ID=67948706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018036983A Active JP7100242B2 (en) | 2018-03-01 | 2018-03-01 | Heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7100242B2 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008202896A (en) | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Sharp Corp | Heat exchanger |
-
2018
- 2018-03-01 JP JP2018036983A patent/JP7100242B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008202896A (en) | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Sharp Corp | Heat exchanger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019152364A (en) | 2019-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4836996B2 (en) | Heat exchanger and air conditioner equipped with the heat exchanger | |
CN104285119B (en) | Heat exchanger and air conditioner | |
JP2007278556A (en) | Heat exchanger | |
JP2007278558A (en) | Refrigerant radiator | |
JP5545160B2 (en) | Heat exchanger | |
JP5627632B2 (en) | Heat exchanger and heat pump device | |
JP5014372B2 (en) | Finned tube heat exchanger and air-conditioning refrigeration system | |
JP7044969B2 (en) | Heat exchanger | |
WO2019111849A1 (en) | Heat exchanger | |
JP5591285B2 (en) | Heat exchanger and air conditioner | |
JP2010243076A (en) | Coolant heat exchanger | |
JP7157323B2 (en) | Heat exchanger | |
JP2009145010A (en) | Fin-less heat exchanger for air conditioner | |
JP7100242B2 (en) | Heat exchanger | |
JP7164801B2 (en) | Heat exchanger | |
WO2021210428A1 (en) | Heat exchanger | |
JP7406297B2 (en) | Heat exchanger | |
JP2018155480A (en) | Heat exchanger having heat transfer pipe unit | |
JP5815128B2 (en) | Heat exchanger and air conditioner | |
JP2010255918A (en) | Air heat exchanger | |
JP2011099630A (en) | Heat exchanger, and refrigerator and air conditioner using the same | |
JP2016075450A (en) | Heat exchanger and air conditioner using the same | |
JP2004150643A (en) | Heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210105 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211005 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20211206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211228 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220208 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220506 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20220506 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20220516 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20220517 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220531 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220613 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7100242 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |