JPH0579654A - 熱交換装置 - Google Patents

熱交換装置

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JPH0579654A
JPH0579654A JP3048401A JP4840191A JPH0579654A JP H0579654 A JPH0579654 A JP H0579654A JP 3048401 A JP3048401 A JP 3048401A JP 4840191 A JP4840191 A JP 4840191A JP H0579654 A JPH0579654 A JP H0579654A
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JP
Japan
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tube
heat exchange
air
heat exchanger
flat
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Pending
Application number
JP3048401A
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English (en)
Inventor
Saburo Nishiuma
三郎 西馬
Yuji Shimamura
島村  裕二
Masami Fukui
正美 福井
Koji Narita
浩司 成田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Radiator Co Ltd
Sharp Corp
Original Assignee
Toyo Radiator Co Ltd
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Toyo Radiator Co Ltd, Sharp Corp filed Critical Toyo Radiator Co Ltd
Priority to JP3048401A priority Critical patent/JPH0579654A/ja
Publication of JPH0579654A publication Critical patent/JPH0579654A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements

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  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 熱交換装置1は空気の流通経路を形成するケ
ーシング5内に、殆どの流通空気が熱交換装置1を通過
するように、傾けられて設けられている。熱交換装置1
は、管内の冷媒と管外の空気との間に熱交換を行わせる
複数の偏平冷媒管2…と、伝熱面積を拡大して熱伝達量
を増大させるための平板状の複数のフィン4…とを有し
ている。偏平冷媒管2は、横断面における長軸Xが空気
の流れ方向と略一致する方向に設けられている。 【効果】 空気が熱交換装置1を通過するときの空気抵
抗が略最小となる。従って、偏平冷媒管2を通過すると
きの空気の乱れが略最小限に抑えられ、熱交換性能を最
大限まで引き出すことができる。熱交換装置から発せら
れる騒音が抑えられ、空気調和装置の静音化に寄与でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばルームエアコン
等の空気調和装置に供される熱交換装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】例えば、ルームエアコン等の空気調和装
置には、図5に示すように、空気の流通経路を形成する
ケーシング25内に、空気の加熱または冷却を行う熱交
換装置21が、殆どの流通空気が熱交換装置21を通過
するように、傾けて設けられている。
【0003】尚、同図中の点線は、空気の流れを示して
いる。
【0004】上記熱交換装置21としては、図6および
図7に示すように、分岐管23・23間を橋絡する複数
の断面偏平形状の伝熱管(以下、偏平冷媒管と称する)
22…が、互いに略平行を成して設けられているものが
ある。この熱交換装置21では、一方の分岐管23内の
冷媒は、複数の偏平冷媒管22…を通って他方の分岐管
23へと移動して行く。
【0005】上記偏平冷媒管22は、例えばアルミニウ
ムを偏平の管状に成型したものであり、管壁を通して、
管内を通過する冷媒と、管外を通過する空気との間に熱
交換を行わせるようになっている。
【0006】上記熱交換装置21では、空気側の熱伝達
が小さく、熱通過がこれに支配されるので、偏平冷媒管
22の外部に適当な拡大面を設けて熱通過を向上させる
必要がある。
【0007】このため、上記偏平冷媒管22・22間に
は、例えばアルミニウムの薄板にプレス加工を施して波
板状に形成した、フィン24が設けられている。
【0008】即ち、上記ルームエアコン等の空気調和装
置では、図5に示すように、ケーシング25上部に設け
られた空気取り入れ口25aからの流入空気は、上記熱
交換装置21の偏平冷媒管22およびフィン24を通過
するときに、偏平冷媒管22を流れる冷媒と熱交換さ
れ、送風機26により、ケーシング25下部に設けられ
た空気吹出し口25bから排出されるようになってい
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
偏平冷媒管22の平面部22aが空気の流れ方向と交叉
する状態で設けられているため、熱交換装置21上方か
ら流入してくる空気が熱交換装置21を通過するとき、
空気の流れは偏平冷媒管22の平面部22aに妨げられ
ることになり、大きな空気抵抗が生じてしまう。
【0010】このため、ケーシング25内の空気の流れ
が不均一となって、偏平冷媒管22およびフィン24と
空気との間の熱伝達が減少し、熱交換装置21の熱交換
性能が低下するという問題点を有している。
【0011】また、空気が上記熱交換装置21を通過す
るときの空気抵抗のために、熱交換装置21からは騒音
が発せられ、使用者に不快感を与えるという問題点も併
せて有している。
【0012】また、上記熱交換装置21が蒸発器として
用いられる場合、偏平冷媒管22およびフィン24の表
面には結露水が発生する。しかしながら、偏平冷媒管2
2の平面部22aの傾斜が僅かであるために、発生した
結露水は流れ落ち難く、偏平冷媒管22の平面部22a
に滞留してしまう。そして、この偏平冷媒管22の平面
部22aに滞留した結露水は、熱交換装置21の熱交換
性能を低下させてしまう。
【0013】本発明は、上記に鑑みなされたものであ
り、その目的は、管外の流体が伝熱管を通過するときの
抵抗を減少することにより、熱交換性能の向上並びに静
音化を実現できる熱交換装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の熱交換装置は、
上記の課題を解決するために、対称軸として長軸とそれ
よりも短い短軸とが存在する非円形の横断面形状を成す
伝熱管、例えば偏平管や楕円管あるいは長方形管等を有
し、この伝熱管の管壁を通して、管内流体、例えば冷媒
と、管外流体、例えば空気との間に熱交換を行わせる熱
交換装置において、以下の手段を講じている。
【0015】即ち、上記伝熱管は、その長軸が管外流体
の流れ方向と略一致する方向に設けられる。
【0016】
【作用】上記の構成によれば、伝熱管内を流れる冷媒等
の管内流体と、伝熱管外を流れる空気等の管外流体との
間で熱交換が行われる。
【0017】上記伝熱管は、例えば偏平管や楕円管ある
いは長方形管等のように、対称軸として長軸とそれより
も短い短軸とが存在する非円形の横断面形状を成すもの
である。このため、上記伝熱管の横断面における長軸あ
るいは短軸と、管外流体の流れ方向とが成す角度によ
り、管外流体が伝熱管表面から受ける抵抗が変化する。
【0018】ここで、上記伝熱管は、その長軸が管外流
体の流れ方向と略一致する方向に設けられているので、
管外流体が伝熱管を通過するときに受ける抵抗は略最小
となる。即ち、管外流体の流れの乱れは略最小限に抑え
られ、管外流体は円滑に伝熱管表面を通過して行く。
【0019】従って、伝熱管と管外流体との間の熱伝達
が円滑に進行し、熱交換性能を略最大限まで引き出すこ
とができる。さらに、管外流体が伝熱管を通過するとき
に受ける抵抗によって熱交換装置から発せられる騒音
も、略最小限に抑えることができる。
【0020】
【実施例】本発明の一実施例について図1ないし図4に
基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0021】本実施例の熱交換装置1は、図1に示すよ
うに、ルームエアコン等の空気調和装置に用いられ、空
気の流通経路を形成するケーシング5内に、殆どの流通
空気が熱交換装置1を通過するように、傾けられて設け
られている。
【0022】尚、同図中の点線は、空気の流れを示して
いる。
【0023】上記熱交換装置1は、図2および図3に示
すように、管壁を通して、管内流体としての冷媒と、管
外流体としての空気との間に熱交換を行わせる、伝熱管
としての複数の偏平冷媒管2…を有している。
【0024】また、上記熱交換装置1は、上記偏平冷媒
管2の周囲に設けられ、伝熱面積を拡大して熱伝達量を
増大させるための、平板状の複数のフィン4…を有して
いる。
【0025】上記偏平冷媒管2は、例えばアルミニウム
等の熱伝導率の高い材質から成り、偏平の管状に成型さ
れたものである。
【0026】上記複数のフィン4…は、同じく熱伝導率
の高い、例えばアルミニウム等の薄板であり、所定の狭
い間隔を保って略平行に並べられている。
【0027】上記偏平冷媒管2…は上記フィン4…を貫
通しており、これらのフィン4と偏平冷媒管2とは、例
えば多数の貫通孔を持つフィン4に上記偏平冷媒管2を
挿入し、偏平冷媒管2を機械的に拡管することによって
接合されている。
【0028】上記偏平冷媒管2…は、分岐管3・3間を
橋絡しており、一方の分岐管3内の冷媒は、複数の偏平
冷媒管2…に分岐され、各偏平冷媒管2内を通って他方
の分岐管3へと移動していく。
【0029】上記偏平冷媒管2は非円形の横断面偏平形
状であるため、図4に示すように、横断面形状におい
て、対称軸として長軸Xとそれよりも短い短軸Yとが存
在する。
【0030】そして、上記偏平冷媒管2…は、所定間隔
を保って互いに略平行を成すと共に、横断面形状におけ
る長軸Xが、フィン4の横軸に対して傾き角度αを成す
ように貫装されている。
【0031】上記熱交換装置1がケーシング5内に装着
されたとき、上記偏平冷媒管2は、その長軸Xが空気の
流れ方向と略一致する方向に設けられている(図1)。
即ち、上記偏平冷媒管2の長軸Xと空気の流れ方向とが
略一致するように、長軸Xの傾き角度αが調節されてい
る。尚、通常のルームエアコンの室内機においては、上
記傾き角度αは40〜45度が最適である。
【0032】上記ケーシング5には、図1に示すよう
に、上部に空気取り入れ口5aが、また下部に空気吹出
し口5bが各々穿設されている。
【0033】また、上記ケーシング5内には、ケーシン
グ5内の空気の流通方向および流通速度を制御する送風
機6が備えられている。
【0034】そして、上記送風機6が駆動されたとき、
空気取り入れ口5aからケーシング5内に空気が流入
し、この流入空気は、ケーシング5内を通過して空気吹
出し口5bから排出されるようになっている。
【0035】また、上記熱交換装置1の下方には、熱交
換装置1が蒸発器として用いられたとき、偏平冷媒管2
およびフィン4の表面に発生する結露水を回収するため
のドレンパン7が設けられている。
【0036】上記の構成において、空気調和装置が運転
された場合、空気取り入れ口5aからケーシング5内に
空気が流入する。この空気は、熱交換装置1を通過する
ときに、偏平冷媒管2およびフィン4を通して、偏平冷
媒管2内を流れる冷媒との間で熱交換される。
【0037】このとき、偏平冷媒管2の平面部2aは、
長軸Xと平行であり、上方から下方へと流れる空気の流
れ方向と略略平行であるため、空気抵抗は略最小限に抑
えられる。即ち、熱交換装置1を通過するときの空気の
流れは、従来のように偏平冷媒管2の平面部2aで妨げ
られて大きく乱れることはなく、略均一になる。このた
め、本熱交換装置1においては、偏平冷媒管2およびフ
ィン4と空気との間の熱伝達が円滑に進行し、従来に比
べて熱交換装置1の熱交換性能を向上させることができ
る。
【0038】また、空気が上記熱交換装置1を通過する
ときの空気抵抗を従来のものよりも減少できるので、こ
の空気抵抗によって熱交換装置1から発せられる騒音を
低減することができる。即ち、空気調和装置の静音化に
寄与することができ、使用快適感の向上を図ることがで
きる。
【0039】また、上記熱交換装置1が蒸発器として用
いられる場合、図示しない凝縮器から送られてきた冷媒
は、熱交換装置1の偏平冷媒管2を通過するときに空気
との間で熱交換され、即ち空気の熱を吸収して、図示し
ない圧縮器へと送られる。そして、この場合、上記偏平
冷媒管2およびフィン4の表面には結露水が発生する。
【0040】しかしながら、偏平冷媒管2の平面部2a
は従来の熱交換装置のものと比べて大きく傾斜してお
り、発生した結露水は即座に平面部2aを流れ落ちてド
レンパン7に回収される。このため、本熱交換装置1
は、従来のように偏平冷媒管2の表面に滞留した結露水
により、熱交換装置1の熱交換性能を低下させてしまう
という事態を回避できる。
【0041】尚、本実施例においては、伝熱管として偏
平冷媒管2を用いたが、これに限定されるものではな
い。即ち、対称軸として長軸とそれよりも短い短軸とが
存在する非円形の横断面形状を成す、例えば楕円管や長
方形管等が伝熱管として用いられてもよい。この場合
も、楕円管や長方形管を、これらの長軸が管外の流体の
流れ方向と略一致する方向に設けることにより、空気抵
抗を略最小とすることができる。
【0042】
【発明の効果】本発明の熱交換装置は、以上のように、
対称軸として長軸とそれよりも短い短軸とが存在する非
円形の横断面形状を成す伝熱管は、その長軸が伝熱管の
外を通過する管外流体の流れ方向と略一致する方向に設
けられている構成である。
【0043】それゆえ、管外流体が伝熱管を通過すると
きに、従来のように伝熱管表面によってその流れを大き
く妨げられることはなく、伝熱管表面から受ける抵抗を
略最小とすることができる。即ち、管外流体の流れの乱
れは略最小限に抑えられ、管外流体は円滑に伝熱管を通
過して行く。
【0044】従って、管外流体の流れが不均一であった
従来のものと比べて、伝熱管と管外流体との間の熱伝達
がより円滑に行われるので、熱交換性能の向上が図られ
るという効果を奏する。
【0045】また、管外流体が伝熱管を通過するときに
受ける抵抗によって熱交換装置から発せられる騒音も略
最小限に抑えられるので、例えば、熱交換装置をルーム
エアコン等の空気調和装置に用いた場合、空気調和装置
の静音化に寄与することができ、使用快適感の向上を図
ることができるという効果も併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すものであり、熱交換装
置を用いた空気調和装置を示す概略の縦断面図である。
【図2】上記熱交換装置の概略の一部断面斜視図であ
る。
【図3】上記熱交換装置の正面図である。
【図4】図3のA−A線矢視断面図である。
【図5】従来例を示すものであり、熱交換装置を用いた
空気調和装置を示す概略の縦断面図である。
【図6】上記熱交換装置の正面図である。
【図7】図6のB−B線矢視断面図である。
【符号の説明】
1 熱交換装置 2 偏平冷媒管(伝熱管) 4 フィン X 長軸 Y 短軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 正美 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 成田 浩司 東京都渋谷区桜丘町31番2号 東洋ラジエ ーター株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対称軸として長軸とそれよりも短い短軸と
    が存在する非円形の横断面形状を成す伝熱管を有し、こ
    の伝熱管の管壁を通して、管内流体と管外流体との間に
    熱交換を行わせる熱交換装置において、 上記伝熱管は、その長軸が管外流体の流れ方向と略一致
    する方向に設けられることを特徴とする熱交換装置。
JP3048401A 1991-03-13 1991-03-13 熱交換装置 Pending JPH0579654A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3048401A JPH0579654A (ja) 1991-03-13 1991-03-13 熱交換装置

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JP3048401A JPH0579654A (ja) 1991-03-13 1991-03-13 熱交換装置

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ID=12802287

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100408778B1 (ko) * 2001-04-23 2003-12-06 위니아만도 주식회사 열교환기용 편형콘덴서의 방열핀
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