JPH073203Y2 - 空気調和機用熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） この考案は室内の冷暖房等の空気調和を行なう空気調和
機用熱交換器に係り、特に、暖房運転時の過冷却度を大
きくした空気調和機用熱交換器に関する。

（従来の技術） 室内を冷暖房する空気調和機には室内ユニットと室外ユ
ニットとを分離したスプリット型が多く用いられてい
る。このスプリット型空気調和機の室内ユニットは、ユ
ニットケーシング内にフィンドチューブ式熱交換器とこ
の熱交換器で熱交換された空気を送風する横流ファンと
が収容されている。このうち、フィンドチューブ式熱交
換器は伝熱管と熱交換フィンとを組み合せて構成され
る。

従来の空気調和機用熱交換器は、特開昭62-206379号公
報に記載されているように、熱交換フィン間の間隔を部
分的に変化させて各熱交換フィン間を通る空気の風速を
ほぼ等しくし、横流ファンからの風量分布に応じて通風
量の均一化を図っている。しかし、この熱交換器では、
凝縮器として使用する暖房運転時に、過冷却度を充分に
大きくとることができず、暖房能力の向上を図ることが
困難であった。

この熱交換器の過冷却度を向上させる対策として、熱交
換器としての伝熱管に太径管と細径管とを併用したもの
がある。この空気調和機用熱交換器は、第３図に示すよ
うに構成され、太径伝熱管１と細径伝熱管２とを列方向
に区分けし、細径伝熱管２を太径伝熱管１の上流側に配
置している。

（考案が解決しようとする課題） 従来の空気調和機用熱交換器は、太径伝熱管１と細径伝
熱管２の熱交換フィン３を共通にしたり、また、太径管
側と細径管側熱交換フィンをそれぞれ分離させてもフィ
ン端面同士が接触する接触面積が大きく、太径伝熱管１
側からの伝熱により、細径伝熱管２側の過冷却度を大き
くすることができなかったり、また、細径伝熱管２側の
パイイプピッチを小さくして過冷却度の向上を図ろうと
すると、通風抵抗の増加を招き、逆に熱交換性能を低下
させ、過冷却度を大きくできないという問題があった。

この考案は、上述した事情を考慮してなされたもので、
熱交換器の過冷却度を大きくして凝縮性能を向上させ、
暖房能力の向上を図れるようにした空気調和機用熱交換
器を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段） この考案に係る空気調和機用熱交換器は、上述した従来
技術が有する課題を解決するために、室内ユニットケー
シング内にフィンドチューブ式熱交換器と、この熱交換
器にて熱交換された空気を送風する横流ファンとを収容
したものにおいて、前記フィンドチューブ式熱交換器を
熱交換フィンの長手方向に沿って複数の熱交換器エレメ
ントに分割し、前記横流ファンに近い方の熱交換器エレ
メントの伝熱管を、横流ファンから遠い方の熱交換器エ
レメントの伝熱管より細径管としたものである。

（作用） この空気調和機用熱交換器は、フィンドチューブ式熱交
換器を、熱交換フィンの長手方向に沿って複数の熱交換
器エレメントに分割し、横流ファンに近い方の熱交換器
エレメントに配設される伝熱管を、横流ファンから遠い
方の熱交換器エレメントの伝熱管より細径管として、こ
の細径伝熱管内を通る冷媒の凝縮性能を向上させて、暖
房運転時の過冷却度を大きくして暖房能力の向上を図る
ようにしたものである。

（実施例） 以下、この考案に係る空気調和機用熱交換器の一実施例
について添付図面を参照して説明する。

室内を冷暖房するスプリット型空気調和機の室内ユニッ
ト10は、第１図に示すように構成される。この室内ユニ
ット10のユニットケーシング11内にはフィンドチューブ
式熱交換器12と室内ファンとしての横流ファン13がそれ
ぞれ収容される。室内ユニットケーシング11は頂部に吸
込口15を、前面下部に吹出口16をそれぞれ形成した、上
部吸込み下部吹出しタイプのもので、フィンドチューブ
式熱交換器12は吸込口15から吹出口16に至る通風路17を
横断するようにく字状あるいは直線状斜設され、この熱
交換器12の下側に横流ファン13が設置される。符号18は
ドレン皿である。

一方、フィンドチューブ式熱交換器12は、上下方向に複
数、図示例では２個の熱交換器エレメント12a,12bに分
割される。各熱交換器エレメント12a,12bは伝熱管20a,2
0bと多数の熱交換フィン21a,21bとを組み合せたもので
ある。各熱交換器エレメント12a,12bのうち、横流ファ
ン13に近い下側熱交換器エレメント12bには細径の伝熱
管20bが、横流ファン13から遠い上側熱交換器エレメン
ト12aには太径の伝熱管20aがそれぞれ配設され、太径伝
熱管20aの出口側は細径伝熱管20bの入口側に接続され
る。例えば、太径伝熱管20aのパイプ径を約9.5mmφとす
れば、細径管20bのパイプ径は8mmφ,7mmφ,6mmφあるい
は5mmφ等に形成される。

また、細径伝熱管20bは太径伝熱管20aに較べ曲率半径を
小さくとることができ、パイプピッチを小さくすること
ができる。細径伝熱管20bのパイプピッチを小さくする
と、熱交換フィン21a,21bのフィン幅が同じ場合には、
細径伝熱管20bを収容した下側熱交換器エレメント12bを
通る空気の通風抵抗が増加するので、この通風抵抗の増
加を防ぐように、熱交換フィン21bのフィン幅を、上側
熱交換器エレメント12aの熱交換フィン21aのフィン幅よ
り小さくするのが好ましい。

他方、フィンドチューブ式熱交換器12は、室内ユニット
10を暖房運転時のように凝縮器として使用した場合、横
流ファン13から遠い上側熱交換器エレメント12aに冷媒
を案内し、この上側熱交換器エレメント12aから続いて
下側熱交換器エレメント12bに冷媒を案内するようにな
っている。

次に、この空気調和機用熱交換器の作用を説明する。

スプリット型空気調和機の室内ユニット10に組み込まれ
るフィンドチューブ式熱交換器12は暖房運転時には凝縮
器として機能する。

このとき、図示しないコンプレッサで圧縮された高温の
吐出冷媒は、フィンドチューブ式熱交換器12の上側熱交
換器エレメント12aに案内され、太径伝熱管20a内に導入
され、続いて下側熱交換器エレメント12bの細径伝熱管2
0bに流入せしめられる。吐出冷媒が細径伝熱管20bに流
入するころは、冷媒は凝縮されて液状態となり、冷媒の
圧力損失は細径管としたことにより増加するが、下側熱
交換器エレメント12bの伝熱管20bを細径管とすることに
より、凝縮熱の伝達は管径の約４乗に反比例するので増
加し、太径管のみ伝熱管に較べ過冷却度が大きくなる。

また、フィンドチューブ式熱交換器12は、横流ファン13
に近い下側熱交換器エレメント12bの方が、上側熱交換
器エレメント12aに較べ風速が早いので熱交換量が大き
い。また、太径伝熱管20aと細径伝熱管20bを並設して列
方向に配置した従来のフィンドチューブ式熱交換器に較
べ、この熱交換器は各熱交換器エレメント12a,12bを上
下方向に配列した直列構造としたのて、熱交換フィン同
士の接触が小さく、太径伝熱管20aから熱交換フィン21a
を通して熱伝達される伝熱量が小さいので、過冷却度を
阻害することが少ない。

この考案の一実施例では、フィンドチューブ式熱交換器
の上側および下側熱交換器エレメントをく字状に配列し
た例を図示したが、この熱交換器は第２図に示すように
各熱交換器エレメント25a,25bをストレートに配列して
もよい。この場合にも、下側熱交換器エレメント25bに
は細径伝熱管26bが配列されるが、この下側熱交換器エ
レメント25bを通る通風抵抗の増加が許容範囲内であれ
ば、細径伝熱管26bのフィンピッチを、太径伝熱管26a側
のフィンピッチより小さくし、熱伝達の向上を図ること
が可能となる。この場合、空気は図示しない室内ユニッ
トケーシングの前面上部の吸込口から吸い込まれるよう
にしてもよい。

また、細径伝熱管26b側の熱交換フィン27bをスリットフ
ィンとし、太径伝熱管26a側をフラットフィン27aとし、
細径伝熱管側の熱伝達の向上を図ることができる。

さらに、フィンドチューブ式熱交換器は、実願昭63-962
07号の明細書および図面に示すように、熱交換フィンの
長手方向に沿って３分割（あるいは４分割以上でもよ
い。）し、各熱交換器エレメントに配列される伝熱管の
パイプ径をそれぞれ異にしてもよい。

〔考案の効果〕

以上に述べたように、この考案に係る空気調和機用熱交
換器においては、フィンドチューブ式熱交換器を熱交換
フィンの長手方向に沿って複数の熱交換器エレメントに
分割し、各熱交換器エレメントのうち、横流ファンに近
い方の熱交換器エレメントの伝熱管を、横流ファンから
遠い方の熱交換器エレメントの伝熱管より細径管とした
ので、横流ファンに近い方の熱交換器エレメントは通風
量も多く、暖房運転時に前記熱交換器を凝縮器として使
用したときの凝縮性能を向上させて過冷却度を大きくす
ることができ、暖房能力の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る空気調和機用熱交換器の一実施
例を示す室内ユニットの配置図、第２図は上記空気調和
機用熱交換器の変形例を示す図、第３図は従来の空気調
和機用熱交換器を示す図である。 10……室内ユニット、11……室内ユニットケーシング、
12……フィンドチューブ式熱交換器、12a,12b,25a,25b
……熱交換器エレメント、13……横流ファン、15……吸
込口、16……吹出口、17……通風路、20a,26a……太径
伝熱管、21b,26b……細径伝熱管、21a,21b,27a,27b……
熱交換フィン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】室内ユニットケーシング内にフィンドチュ
   ーブ式熱交換器と、この熱交換器にて熱交換された空気
   を送風する横流ファンとを収容したものにおいて、前記
   フィンドチューブ式熱交換器を熱交換フィンの長手方向
   に沿って複数の熱交換器エレメントに分割し、前記横流
   ファンに近い方の熱交換器エレメントの伝熱管を、横流
   ファンから遠い方の熱交換器エレメントの伝熱管より細
   径管としたことを特徴とする空気調和機用熱交換器。