JP7313334B2 - 熱交換器及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る冷凍サイクル装置の一例を示す冷媒回路図である。
図1を参照して、本実施の形態1に係る冷凍サイクル装置1について説明する。冷凍サイクル装置1は、例えば空気調和装置に搭載されている。以下、冷凍サイクル装置1の熱交換器の伝熱管内を流れる熱交換流体が冷媒であり、該熱交換流体と熱交換する被熱交換流体が空気である例について説明する。なお、図1では、冷凍サイクル装置1が冷房運転を実行する場合の冷媒の流れを破線矢印で示している。また、図1では、冷凍サイクル装置1が暖房運転を実行する場合の冷媒の流れを実線矢印で示している。
室外熱交換器6は、フィンアンドチューブ型熱交換器である。室外熱交換器6は、例えば二列構造を有しており、風上側熱交換器9及び風下側熱交換器10を備えている。風上側熱交換器9及び風下側熱交換器10は、X方向に沿って並設されている。X方向は、室外送風機7から室外熱交換器6へ供給される空気の流通方向に相当する。風上側熱交換器9は、X方向において、風下側熱交換器10の風上側つまり上流側に配置されている。風下側熱交換器10は、X方向において、風上側熱交換器9の風下側つまり下流側に配置されている。
図4に示すように、第一凸部17は、X方向から見て波型形状を呈している。第二凸部18もまた、第一凸部17と同様に、X方向から見て波型形状を呈している。第一凸部17は、Y方向に対して傾斜した斜面部17bを有している。第二凸部18もまた、第一凸部17と同様に、Y方向に対して傾斜した斜面部18bを有している。さらに、第一最大頂部17aと第二最大頂部18aとは、Y方向における突出高さが同等である。
図5に示すように、第一凸部17の斜面部17bは、第一最大頂部17aの周囲に配置されている。なお、図示していないが、第二凸部18の斜面部18bも、第一凸部17の斜面部17bと同様に、第二最大頂部18aの周囲に配置されている。
図6は、比較例1に係る風上側熱交換器の要部を示す断面図である。この図6は、図3と同様の観察方向及び観察範囲で、比較例1に係る風上側熱交換器1009を見た図である。なお、図6には、複数の伝熱管1014を代表して2本の伝熱管1014を図示している。また、図6には、これら伝熱管1014の流路1014aも図示している。
図6を参照して、比較例1の風上側熱交換器1009の構成について説明する。比較例1の風上側熱交換器1009が風上側熱交換器9と異なる点は、フィン1015が複数の凸部16を備えていない点である。フィン1015の面1015aは、平面状に形成されている。
図7は、比較例2に係る風上側熱交換器の要部を示す断面図である。この図7は、図3と同様の観察方向及び観察範囲で、比較例2に係る風上側熱交換器2009を見た図である。なお、図7には、複数の伝熱管2014を代表して2本の伝熱管2014を図示している。また、図7には、これら伝熱管2014の流路2014aも図示している。
図7を参照して、比較例2の風上側熱交換器2009の構成について説明する。比較例2の風上側熱交換器2009が風上側熱交換器9と異なる点は、フィン2015に切り起こし部2019が形成されている点である。すなわち、風上側熱交換器2009は、スリットフィン熱交換器である。
図8は、比較例3に係る風上側熱交換器の要部を示す断面図である。この図8は、図3と同様の観察方向及び観察範囲で、比較例3に係る風上側熱交換器3009を見た図である。なお、図8には、複数の伝熱管3014を代表して2本の伝熱管3014を図示している。また、図8には、これら伝熱管3014の流路3014aも図示している。また、図8においてフィン3015の表面に描かれている実線は、紙面手前側に突出している箇所を示している。また、図8においてフィン3015の表面に描かれている破線は、紙面奥側に凹んでいる箇所を示している。また、図9は、図8におけるC-C断面図である。
第一凸部17及び第二凸部18の形状は、実施の形態1で示した形状に限定されない。第一最大頂部17aと第二最大頂部18aとがX方向に直交する方向において異なる位置に配置されていれば、第一凸部17及び第二凸部18を種々の形状に形成することができる。本実施の形態2では、第一凸部17及び第二凸部18の形状の一例について説明する。なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とする。
実施の形態1及び実施の形態2で示したように、隣接する凸部16の接続箇所は、凹部となっている。隣接する凸部16の接続箇所である凹部をマイナスY方向へ突出させることにより、風上側熱交換器9の伝熱性能を向上させることができる。なお、以下では、実施の形態1で示した風上側熱交換器9を変形した例で、本実施の形態3に係る風上側熱交換器9を説明する。また、本実施の形態3において、特に記述しない項目については実施の形態1又は実施の形態2と同様とする。
実施の形態1~実施の形態3に係る風上側熱交換器9を本実施の形態4のように変形することにより、風上側熱交換器9の着霜耐力を向上させることができる。なお、本実施の形態4において、特に記述しない項目については実施の形態1~実施の形態3のいずれかと同様とする。
本実施の形態4に係る風上側熱交換器9においては、第一凸部17の第一最大頂部17aの突出高さが、第二凸部18の第二最大頂部18aの突出高さよりも低くなっている。
図18に示す風上側熱交換器9においては、第三凸部27の第三最大頂部27aの突出高さが、第四凸部28の第四最大頂部28aの突出高さよりも低くなっている。
Claims (9)
- 送風機により空気が供給される熱交換器であって、
前記送風機から供給される空気の流通方向と交差する方向である第一方向に延びる伝熱管と、
前記伝熱管が貫通する貫通穴を有し、前記伝熱管に接続されたフィンと、
を備え、
前記フィンは、
前記第一方向に突出し、前記空気の流通方向に交差する方向に沿って連続的に形成された複数の第一方向凸部を有し、
前記第一方向凸部は、隣り合う2つの前記貫通穴の間、前記空気の流通方向において上流側に位置する前記フィンの上流側縁部と前記貫通穴の間、及び前記空気の流通方向において下流側に位置する前記フィンの下流側縁部と前記貫通穴の間に設けられ、
前記複数の第一方向凸部は、第一凸部と、前記空気の流通方向において前記第一凸部の下流側に配置された第二凸部とを含んでおり、
前記第一凸部は、該第一凸部において突出高さが最大となる第一最大頂部を有し、
前記第二凸部は、該第二凸部において突出高さが最大となる第二最大頂部を有し、
前記第一最大頂部と前記第二最大頂部とが、前記空気の流通方向に直交する方向において異なる位置に配置されており、
前記第一最大頂部の突出高さが、前記第二最大頂部の突出高さよりも低くなっており、
前記第一凸部と、前記第二凸部とが、おのおの、連続的に形成されており、
前記第一凸部と、前記第二凸部のそれぞれの稜線が前記空気の流通方向に交差する方向に沿っている熱交換器。 - 前記第一方向と平行で、且つ前記第一方向とは反対向きとなる方向を第二方向と定義した場合、
前記フィンは、
前記第二方向に突出し、前記空気の流通方向に交差する方向に沿って連続的に形成された複数の第二方向凸部を有し、
前記第二方向凸部は、隣り合う2つの前記貫通穴の間、前記フィンの前記上流側縁部と前記貫通穴の間、及び前記フィンの前記下流側縁部と前記貫通穴の間に設けられ、
前記複数の第二方向凸部は、第三凸部と、前記空気の流通方向において前記第三凸部の下流側に配置された第四凸部と、を含んでいる請求項1に記載の熱交換器。 - 前記空気の流通方向において、前記第三凸部は、前記第一凸部と前記第二凸部との間に配置され、
前記空気の流通方向において、前記第四凸部は、前記第二凸部の下流側に配置されている請求項2に記載の熱交換器。 - 前記第三凸部は、該第三凸部において突出高さが最大となる第三最大頂部を有し、
前記第四凸部は、該第四凸部において突出高さが最大となる第四最大頂部を有し、
前記第三最大頂部と前記第四最大頂部とが、前記空気の流通方向に直交する方向において異なる位置に配置されている請求項2又は請求項3に記載の熱交換器。 - 前記第三最大頂部の突出高さが、前記第四最大頂部の突出高さよりも低い請求項4に記載の熱交換器。
- 前記稜線が、前記空気の流通方向に交差する方向に平行な直線である請求項1に記載の熱交換器。
- 前記稜線が、前記空気の流通方向に交差する方向に沿ったジグザグ状である請求項1に記載の熱交換器。
- 前記第一凸部は、前記第一最大頂部の周囲に配置された第一斜面部を有し、
前記第二凸部は、前記第二最大頂部の周囲に配置された第二斜面部を有し、
前記第一凸部は、隣接する前記第一斜面部が接した状態で連続的に形成されており、
前記第二凸部は、隣接する前記第二斜面部が接した状態で連続的に形成されている請求項1~7のいずれか一項に記載の熱交換器。 - 請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の熱交換器と、
前記空気の流通方向に前記熱交換器へ前記空気を供給する送風機と、
を備えた冷凍サイクル装置。
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