JPH07332805A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- JPH07332805A JPH07332805A JP6124867A JP12486794A JPH07332805A JP H07332805 A JPH07332805 A JP H07332805A JP 6124867 A JP6124867 A JP 6124867A JP 12486794 A JP12486794 A JP 12486794A JP H07332805 A JPH07332805 A JP H07332805A
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- heat exchange
- pipe
- groove
- heat
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱交換器全体に亘って伝熱特性を向上させ、
良好な空気調和性能が得られる空気調和機を提供する。 【構成】 室外側熱交換器７及び室内側熱交換器９の熱
交換パイプ１３が、それぞれ四方弁側に深さの浅い溝を
多数有する浅溝熱交換パイプ１３ａを、中間部に深さが
中程度の溝を多数有する中溝熱交換パイプ１３ｂを、さ
らに膨脹弁側に深さの深い溝を多数有する深溝熱交換パ
イプ１３ｃを設けている。これにより両熱交換器７，９
の熱交換パイプ１３が、その部分を流通する冷媒の状態
や流速に合った適正な深さの溝を有することになる。そ
の結果、熱交換パイプ１３の各部での伝熱特性が向上し
たものとなり、各熱交換器７，９は全体に亘って伝熱特
性が向上し、良好な空気調和性能が得られる。
良好な空気調和性能が得られる空気調和機を提供する。 【構成】 室外側熱交換器７及び室内側熱交換器９の熱
交換パイプ１３が、それぞれ四方弁側に深さの浅い溝を
多数有する浅溝熱交換パイプ１３ａを、中間部に深さが
中程度の溝を多数有する中溝熱交換パイプ１３ｂを、さ
らに膨脹弁側に深さの深い溝を多数有する深溝熱交換パ
イプ１３ｃを設けている。これにより両熱交換器７，９
の熱交換パイプ１３が、その部分を流通する冷媒の状態
や流速に合った適正な深さの溝を有することになる。そ
の結果、熱交換パイプ１３の各部での伝熱特性が向上し
たものとなり、各熱交換器７，９は全体に亘って伝熱特
性が向上し、良好な空気調和性能が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷暖房運転が可能な空
気調和機に関する。
気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の通り、空気調和機の性能（能力、
消費電力、騒音等）は、その約５０％が室内側、室外側
熱交換器の性能により左右されるため、熱交換器の性能
向上が種々検討されてきている。特に熱交換パイプの外
面に多数の放熱フィンを設けた放熱フィン付きパイプの
熱交換器においては、パイプ内面の冷媒の蒸発、凝縮伝
熱性能が重要であり、細いパイプでは冷媒の流動圧損と
伝熱面積不足が性能向上を阻害し、太いパイプでは冷媒
流速が落ちることによる伝熱特性の低下が性能向上を阻
害している。
消費電力、騒音等）は、その約５０％が室内側、室外側
熱交換器の性能により左右されるため、熱交換器の性能
向上が種々検討されてきている。特に熱交換パイプの外
面に多数の放熱フィンを設けた放熱フィン付きパイプの
熱交換器においては、パイプ内面の冷媒の蒸発、凝縮伝
熱性能が重要であり、細いパイプでは冷媒の流動圧損と
伝熱面積不足が性能向上を阻害し、太いパイプでは冷媒
流速が落ちることによる伝熱特性の低下が性能向上を阻
害している。
【０００３】一方、冷房専用空気調和機の場合、室内側
熱交換器が蒸発器、室外側熱交換器が凝縮器として作用
するが、冷暖房兼用空気調和機の場合は、それぞれの熱
交換器が蒸発器及び凝縮器として機能するよう作用する
ことになる。
熱交換器が蒸発器、室外側熱交換器が凝縮器として作用
するが、冷暖房兼用空気調和機の場合は、それぞれの熱
交換器が蒸発器及び凝縮器として機能するよう作用する
ことになる。
【０００４】そして、一般に凝縮器では、冷媒は入口
（圧縮機側）が完全ガス状態で、出口（減圧機構側）が
完全液状態であり、出口での冷媒流速は入口に比較しパ
イプ内径が同じ場合には約１／１０となり、さらに出口
での伝熱性能は入口に比較し１／４以下に低下してしま
う。
（圧縮機側）が完全ガス状態で、出口（減圧機構側）が
完全液状態であり、出口での冷媒流速は入口に比較しパ
イプ内径が同じ場合には約１／１０となり、さらに出口
での伝熱性能は入口に比較し１／４以下に低下してしま
う。
【０００５】また蒸発器では、冷媒は入口（減圧機構
側）が約３０％重量ガスの液ガス混合状態で、出口（圧
縮機側）が完全ガス状態であり、出口での冷媒流速は入
口に比較し３〜４倍になる。したがって入口は出口に比
較し伝熱性能が１／２程度に低くなっている。
側）が約３０％重量ガスの液ガス混合状態で、出口（圧
縮機側）が完全ガス状態であり、出口での冷媒流速は入
口に比較し３〜４倍になる。したがって入口は出口に比
較し伝熱性能が１／２程度に低くなっている。
【０００６】このため、冷媒の流動損失を抑えると共に
伝熱性能を向上させるために、熱交換パイプとして内面
に螺旋状に形成された条溝を形成したもの（一般にリッ
プルフィンチューブと呼ばれる）を用いるようにしてい
る。
伝熱性能を向上させるために、熱交換パイプとして内面
に螺旋状に形成された条溝を形成したもの（一般にリッ
プルフィンチューブと呼ばれる）を用いるようにしてい
る。
【０００７】これは、熱交換パイプの内面に溝を形成す
ることによって、パイプの内面の表面積を増大させると
共に、ガス冷媒と液冷媒の混合状態の冷媒の流れを乱し
て伝熱性能を向上させるものである。
ることによって、パイプの内面の表面積を増大させると
共に、ガス冷媒と液冷媒の混合状態の冷媒の流れを乱し
て伝熱性能を向上させるものである。
【０００８】しかしながら、上記のような従来の熱交換
器では、熱交換パイプの場所（入口〜出口）によって流
通する冷媒の状態が異なり冷媒流速が異なっているのに
対し、画一的な形状の溝しか形成されてなく、伝熱特性
を熱交換器全体に亘って向上させるものではなく、良好
な空気調和性能を得られるものとはなっていなかった。
器では、熱交換パイプの場所（入口〜出口）によって流
通する冷媒の状態が異なり冷媒流速が異なっているのに
対し、画一的な形状の溝しか形成されてなく、伝熱特性
を熱交換器全体に亘って向上させるものではなく、良好
な空気調和性能を得られるものとはなっていなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
みて本発明はなされたもので、その目的とするところは
冷媒の状態に対応して、熱交換器全体に亘って伝熱特性
を向上させ、良好な空気調和性能が得られるようにした
空気調和機を提供することにある。
みて本発明はなされたもので、その目的とするところは
冷媒の状態に対応して、熱交換器全体に亘って伝熱特性
を向上させ、良好な空気調和性能が得られるようにした
空気調和機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の空気調和機は、
圧縮機、四方弁、室内側熱交換器、減圧機構、室外側熱
交換器を冷暖房運転が可能な冷凍サイクルを形成するよ
う順次接続した空気調和機において、室内側熱交換器及
び室外側熱交換器の少なくとも一方が、熱交換パイプの
内面に深さが冷媒の流通方向に順次変化するよう形成さ
れた複数の溝を設けていることを特徴とするものであ
り、さらに、熱交換器に設けられた熱交換パイプが、溝
を設けたパイプと溝を設けていないパイプとによって構
成されていることを特徴とするものである。
圧縮機、四方弁、室内側熱交換器、減圧機構、室外側熱
交換器を冷暖房運転が可能な冷凍サイクルを形成するよ
う順次接続した空気調和機において、室内側熱交換器及
び室外側熱交換器の少なくとも一方が、熱交換パイプの
内面に深さが冷媒の流通方向に順次変化するよう形成さ
れた複数の溝を設けていることを特徴とするものであ
り、さらに、熱交換器に設けられた熱交換パイプが、溝
を設けたパイプと溝を設けていないパイプとによって構
成されていることを特徴とするものである。
【００１１】また、圧縮機、四方弁、室内側熱交換器、
減圧機構、室外側熱交換器を冷暖房運転が可能な冷凍サ
イクルを形成するよう順次接続した空気調和機におい
て、室内側熱交換器及び室外側熱交換器の熱交換パイプ
が、パイプ内面に複数の溝を設けていると共に該溝の深
さが減圧機構側から圧縮機側に向けて順に浅くなってい
ることを特徴とするものであり、さらに、熱交換パイプ
が、パイプ内面に設けられた溝の深さを変化させるのに
替えてパイプ内にスペーサを軸方向に延在させているこ
とを特徴とするものである。
減圧機構、室外側熱交換器を冷暖房運転が可能な冷凍サ
イクルを形成するよう順次接続した空気調和機におい
て、室内側熱交換器及び室外側熱交換器の熱交換パイプ
が、パイプ内面に複数の溝を設けていると共に該溝の深
さが減圧機構側から圧縮機側に向けて順に浅くなってい
ることを特徴とするものであり、さらに、熱交換パイプ
が、パイプ内面に設けられた溝の深さを変化させるのに
替えてパイプ内にスペーサを軸方向に延在させているこ
とを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】上記のように構成された空気調和機は、熱交換
器の熱交換パイプの内面に深さが冷媒の流通方向に順次
変化するよう形成された複数の溝を設けているので、ま
た溝の深さが減圧機構側から圧縮機側に向けて順に浅く
なるようにしているので、これにより熱交換器の熱交換
パイプが、その部分を流通する冷媒の状態や流速に合っ
た適正な深さの溝を有することになる。その結果、熱交
換パイプの各部での伝熱特性が向上したものとなり、熱
交換器全体に亘っての伝熱特性も向上し、良好な空気調
和性能が得られる。
器の熱交換パイプの内面に深さが冷媒の流通方向に順次
変化するよう形成された複数の溝を設けているので、ま
た溝の深さが減圧機構側から圧縮機側に向けて順に浅く
なるようにしているので、これにより熱交換器の熱交換
パイプが、その部分を流通する冷媒の状態や流速に合っ
た適正な深さの溝を有することになる。その結果、熱交
換パイプの各部での伝熱特性が向上したものとなり、熱
交換器全体に亘っての伝熱特性も向上し、良好な空気調
和性能が得られる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図６を参
照して説明する。図１は冷凍サイクル図であり、図２は
熱交換器の概略構成図で、図２（ａ）は室内側熱交換器
の概略構成図、図２（ｂ）は室外側熱交換器の概略構成
図であり、図３は熱交換パイプの断面図で、図３（ａ）
は浅溝熱交換パイプの断面図、図３（ｂ）は中溝熱交換
パイプの断面図、図３（ｃ）は深溝熱交換パイプの断面
図であり、図４は熱交換器及びファンの風損−圧損を示
す特性図であり、図５はスペーサ入り熱交換パイプの断
面図であり、図６はスペーサの斜視図である。
照して説明する。図１は冷凍サイクル図であり、図２は
熱交換器の概略構成図で、図２（ａ）は室内側熱交換器
の概略構成図、図２（ｂ）は室外側熱交換器の概略構成
図であり、図３は熱交換パイプの断面図で、図３（ａ）
は浅溝熱交換パイプの断面図、図３（ｂ）は中溝熱交換
パイプの断面図、図３（ｃ）は深溝熱交換パイプの断面
図であり、図４は熱交換器及びファンの風損−圧損を示
す特性図であり、図５はスペーサ入り熱交換パイプの断
面図であり、図６はスペーサの斜視図である。
【００１４】図１乃至図４において、空気調和機１は室
外ユニット２と室内ユニット３を冷媒配管４によって接
続することで構成され、室外ユニット２は圧縮機５と、
四方弁６と、室外側熱交換器７と、減圧機構としての膨
脹弁８とを備え、室内ユニット３は室内側熱交換器９を
備えている。そして室外側熱交換器７にはプロペラファ
ン１０が熱交換を促進するように併設されており、室内
側熱交換器９には多翼横流ファン１１が同じく熱交換を
促進し、空調室内に調和された空気を送り出すために併
設されている。
外ユニット２と室内ユニット３を冷媒配管４によって接
続することで構成され、室外ユニット２は圧縮機５と、
四方弁６と、室外側熱交換器７と、減圧機構としての膨
脹弁８とを備え、室内ユニット３は室内側熱交換器９を
備えている。そして室外側熱交換器７にはプロペラファ
ン１０が熱交換を促進するように併設されており、室内
側熱交換器９には多翼横流ファン１１が同じく熱交換を
促進し、空調室内に調和された空気を送り出すために併
設されている。
【００１５】また、圧縮機５の吐出口及びアキュムレー
タが接続された吸込口に、四方弁６を介して室外側熱交
換器７と室内側熱交換器９の夫々の片側接続口が連通す
るように接続され、室外側熱交換器７と室内側熱交換器
９の夫々の他側接続口の間に膨脹弁８が設けられるよう
に接続されることによって冷凍サイクル１２が構成され
る。
タが接続された吸込口に、四方弁６を介して室外側熱交
換器７と室内側熱交換器９の夫々の片側接続口が連通す
るように接続され、室外側熱交換器７と室内側熱交換器
９の夫々の他側接続口の間に膨脹弁８が設けられるよう
に接続されることによって冷凍サイクル１２が構成され
る。
【００１６】室外側熱交換器７は、複数本の熱交換パイ
プ１３がプロペラファン１０の送風方向Ａに交差するよ
う１列に配列され、さらにこれらが接続パイプ１４によ
って蛇行するように接続され冷媒流路を形成してなるも
ので、熱交換パイプ１３の外面には多数の放熱フィン１
５が設けられている。また１列に配列された熱交換パイ
プ１３は、浅溝熱交換パイプ１３ａ、中溝熱交換パイプ
１３ｂ、深溝熱交換パイプ１３ｃでなり、圧縮機５側、
すなわち四方弁６に接続する側に浅溝熱交換パイプ１３
ａが設けられ、中間部分に中溝熱交換パイプ１３ｂが設
けられ、さらに減圧機構の膨脹弁８に接続する側に深溝
熱交換パイプ１３ｃが設けられるようにして冷媒の流通
する方向に順に接続さる。
プ１３がプロペラファン１０の送風方向Ａに交差するよ
う１列に配列され、さらにこれらが接続パイプ１４によ
って蛇行するように接続され冷媒流路を形成してなるも
ので、熱交換パイプ１３の外面には多数の放熱フィン１
５が設けられている。また１列に配列された熱交換パイ
プ１３は、浅溝熱交換パイプ１３ａ、中溝熱交換パイプ
１３ｂ、深溝熱交換パイプ１３ｃでなり、圧縮機５側、
すなわち四方弁６に接続する側に浅溝熱交換パイプ１３
ａが設けられ、中間部分に中溝熱交換パイプ１３ｂが設
けられ、さらに減圧機構の膨脹弁８に接続する側に深溝
熱交換パイプ１３ｃが設けられるようにして冷媒の流通
する方向に順に接続さる。
【００１７】室内側熱交換器９は、同じく複数本の熱交
換パイプ１３が多翼横流ファン１１の送風方向Ｂに交差
するよう２列に配列され、さらにこれらが接続パイプ１
４によって蛇行するように接続され冷媒流路を形成して
なるもので、熱交換パイプ１３の外面には多数の放熱フ
ィン１６が設けられている。また２列に配列された熱交
換パイプ１３は、浅溝熱交換パイプ１３ａ、中溝熱交換
パイプ１３ｂ、深溝熱交換パイプ１３ｃでなり、室外側
熱交換器７でと同様に圧縮機５側、すなわち四方弁６に
接続する側に浅溝熱交換パイプ１３ａが設けられ、中間
部分に中溝熱交換パイプ１３ｂが設けられ、さらに減圧
機構の電子制御弁８に接続する側に深溝熱交換パイプ１
３ｃが設けられるようにして冷媒の流通する方向に順に
接続さる。
換パイプ１３が多翼横流ファン１１の送風方向Ｂに交差
するよう２列に配列され、さらにこれらが接続パイプ１
４によって蛇行するように接続され冷媒流路を形成して
なるもので、熱交換パイプ１３の外面には多数の放熱フ
ィン１６が設けられている。また２列に配列された熱交
換パイプ１３は、浅溝熱交換パイプ１３ａ、中溝熱交換
パイプ１３ｂ、深溝熱交換パイプ１３ｃでなり、室外側
熱交換器７でと同様に圧縮機５側、すなわち四方弁６に
接続する側に浅溝熱交換パイプ１３ａが設けられ、中間
部分に中溝熱交換パイプ１３ｂが設けられ、さらに減圧
機構の電子制御弁８に接続する側に深溝熱交換パイプ１
３ｃが設けられるようにして冷媒の流通する方向に順に
接続さる。
【００１８】また、熱交換パイプ１３は次のように内面
が形成されている。すなわち、浅溝熱交換パイプ１３ａ
では、その内面に軸方向に延びる深さの浅い溝１７ａが
複数条刻設されており、これに対し中溝熱交換パイプ１
３ｂでは、その内面に浅溝熱交換パイプ１３ａの溝１７
ａよりも深さの深い中程度の深さの溝１７ｂが軸方向に
延びるように複数条刻設されており、さらに深溝熱交換
パイプ１３ｃでは、その内面に中溝熱交換パイプ１３ｂ
の溝１７ｂよりも深さの深い溝１７ｃが複数条刻設され
ている。
が形成されている。すなわち、浅溝熱交換パイプ１３ａ
では、その内面に軸方向に延びる深さの浅い溝１７ａが
複数条刻設されており、これに対し中溝熱交換パイプ１
３ｂでは、その内面に浅溝熱交換パイプ１３ａの溝１７
ａよりも深さの深い中程度の深さの溝１７ｂが軸方向に
延びるように複数条刻設されており、さらに深溝熱交換
パイプ１３ｃでは、その内面に中溝熱交換パイプ１３ｂ
の溝１７ｂよりも深さの深い溝１７ｃが複数条刻設され
ている。
【００１９】従って、これら浅溝熱交換パイプ１３ａ、
中溝熱交換パイプ１３ｂ、深溝熱交換パイプ１３ｃが順
次接続されることによって、熱交換パイプ１３内の溝の
深さが段階的に深くなることになる。
中溝熱交換パイプ１３ｂ、深溝熱交換パイプ１３ｃが順
次接続されることによって、熱交換パイプ１３内の溝の
深さが段階的に深くなることになる。
【００２０】そして、四方弁６を切り替えて実線のよう
に流路を形成し、冷凍サイクル１２に実線矢印方向に冷
媒を流すことで冷房運転が行われ、また四方弁６を切り
替えて点線のように流路を形成し、冷凍サイクル１２に
点線矢印方向に冷媒を流すことで暖房運転が行われる。
に流路を形成し、冷凍サイクル１２に実線矢印方向に冷
媒を流すことで冷房運転が行われ、また四方弁６を切り
替えて点線のように流路を形成し、冷凍サイクル１２に
点線矢印方向に冷媒を流すことで暖房運転が行われる。
【００２１】このように構成されているので、冷房運転
が行われる時には圧縮機５から吐出された高温／高圧の
冷媒が、四方弁６を介し先ず室外側熱交換器７に送り込
まれる。そして室外側熱交換器７の入口から流入する冷
媒は完全ガス状態で比体積が大きく、流速が速いものと
なっている。このため冷媒は、室外側熱交換器７の入口
側の冷媒流路を形成する内面に溝１７ａが設けられ圧損
の小さい浅溝熱交換パイプ１３ａ内を、流速が大幅に減
じてしまうようなことなく流れ、流速の速い分だけ優れ
た伝熱特性が得られる。
が行われる時には圧縮機５から吐出された高温／高圧の
冷媒が、四方弁６を介し先ず室外側熱交換器７に送り込
まれる。そして室外側熱交換器７の入口から流入する冷
媒は完全ガス状態で比体積が大きく、流速が速いものと
なっている。このため冷媒は、室外側熱交換器７の入口
側の冷媒流路を形成する内面に溝１７ａが設けられ圧損
の小さい浅溝熱交換パイプ１３ａ内を、流速が大幅に減
じてしまうようなことなく流れ、流速の速い分だけ優れ
た伝熱特性が得られる。
【００２２】また冷媒は、室外側熱交換器７の中間部分
で、この中間部分の冷媒流路を形成する内面に中程度の
深さの溝１７ｂが設けられた中溝熱交換パイプ１３ｂ内
を流れる間に凝縮され流速が低下して徐々に液の比率が
高い状態になる。そして、中間部分を流れる間において
も、この部分での低下した流速及び冷媒の相状態に則し
て設定された深さの溝１７ｂにより優れた伝熱特性が維
持される。
で、この中間部分の冷媒流路を形成する内面に中程度の
深さの溝１７ｂが設けられた中溝熱交換パイプ１３ｂ内
を流れる間に凝縮され流速が低下して徐々に液の比率が
高い状態になる。そして、中間部分を流れる間において
も、この部分での低下した流速及び冷媒の相状態に則し
て設定された深さの溝１７ｂにより優れた伝熱特性が維
持される。
【００２３】さらに冷媒は、室外側熱交換器７の出口側
の冷媒流路を形成する内面に溝１７ｃが設けられ圧損の
大きい深溝熱交換パイプ１３ｃ内を流れ、流れる間に流
速が遅くなり、また深さの深い溝１７ｃによりパイプの
中心部分を流れる冷媒も残らず液化する。そして冷媒は
ほとんど液化し、完全液状態となるようにして膨脹弁８
に流出する。こうして出口側の冷媒流路を流れる間にお
いても、この部分での遅くなった流速及び冷媒の相状態
に則して設定された深さの溝１７ｃにより優れた伝熱特
性が得られ、室外側熱交換器７全体としても伝熱特性が
約１０％程度向上して効率的な熱交換が行われる。
の冷媒流路を形成する内面に溝１７ｃが設けられ圧損の
大きい深溝熱交換パイプ１３ｃ内を流れ、流れる間に流
速が遅くなり、また深さの深い溝１７ｃによりパイプの
中心部分を流れる冷媒も残らず液化する。そして冷媒は
ほとんど液化し、完全液状態となるようにして膨脹弁８
に流出する。こうして出口側の冷媒流路を流れる間にお
いても、この部分での遅くなった流速及び冷媒の相状態
に則して設定された深さの溝１７ｃにより優れた伝熱特
性が得られ、室外側熱交換器７全体としても伝熱特性が
約１０％程度向上して効率的な熱交換が行われる。
【００２４】この後、液化された冷媒は膨脹弁８を通過
することによって膨脹し、約３０％がガス化して低圧／
低温の液ガス混合状態になる。そして液ガス混合状態の
冷媒が室内側熱交換器９の入口側の冷媒流路を形成する
内面に溝１７ｃが設けられ圧損の大きい深溝熱交換パイ
プ１３ｃ内を流れて蒸発し、流れる間に徐々にガスの比
率が多い状態になる。この入口側の冷媒流路部分では液
が多く流速が遅いので、流速の遅い分と冷媒の相状態に
則して設定された深さの深い溝１７ｃにより優れた伝熱
特性が得られる。
することによって膨脹し、約３０％がガス化して低圧／
低温の液ガス混合状態になる。そして液ガス混合状態の
冷媒が室内側熱交換器９の入口側の冷媒流路を形成する
内面に溝１７ｃが設けられ圧損の大きい深溝熱交換パイ
プ１３ｃ内を流れて蒸発し、流れる間に徐々にガスの比
率が多い状態になる。この入口側の冷媒流路部分では液
が多く流速が遅いので、流速の遅い分と冷媒の相状態に
則して設定された深さの深い溝１７ｃにより優れた伝熱
特性が得られる。
【００２５】また冷媒は、室内側熱交換器９の中間部分
で、この中間部分の冷媒流路を形成する内面に中程度の
深さの溝１７ｂが設けられた中溝熱交換パイプ１３ｂ内
を流れる間に蒸発しガスの比率がより高い状態になり、
流速が増加する。そして、この中間部分を流れる間にお
いても、この部分での増加した流速及び冷媒の相状態に
則して設定された深さの溝１７ｂにより優れた伝熱特性
が維持される。
で、この中間部分の冷媒流路を形成する内面に中程度の
深さの溝１７ｂが設けられた中溝熱交換パイプ１３ｂ内
を流れる間に蒸発しガスの比率がより高い状態になり、
流速が増加する。そして、この中間部分を流れる間にお
いても、この部分での増加した流速及び冷媒の相状態に
則して設定された深さの溝１７ｂにより優れた伝熱特性
が維持される。
【００２６】さらに冷媒は、室内側熱交換器９の出口側
の冷媒流路を形成する内面に溝１７ａが設けられ圧損の
小さい浅溝熱交換パイプ１３ａ内をガス化して流速が速
くなった状態で流れることになり、流速の速い分だけ優
れた伝熱特性が得られ、室内側熱交換器９全体としても
伝熱特性が約１０％程度向上して効率的な熱交換が行わ
れる。そして、完全ガス状態となった冷媒は吸込口から
圧縮機５に吸い込まれる。
の冷媒流路を形成する内面に溝１７ａが設けられ圧損の
小さい浅溝熱交換パイプ１３ａ内をガス化して流速が速
くなった状態で流れることになり、流速の速い分だけ優
れた伝熱特性が得られ、室内側熱交換器９全体としても
伝熱特性が約１０％程度向上して効率的な熱交換が行わ
れる。そして、完全ガス状態となった冷媒は吸込口から
圧縮機５に吸い込まれる。
【００２７】また、暖房運転が行われる時には圧縮機５
から吐出された高温／高圧の冷媒が、四方弁６を介し先
ず室内側熱交換器９に送り込まれ、冷房運転時とは逆方
向に冷媒が流れることになり、室外側熱交換器７及び室
内側熱交換器９では上記と逆の動作をすることになっ
て、この場合にも略同様の作用がなされ、同様の効果が
得られる。
から吐出された高温／高圧の冷媒が、四方弁６を介し先
ず室内側熱交換器９に送り込まれ、冷房運転時とは逆方
向に冷媒が流れることになり、室外側熱交換器７及び室
内側熱交換器９では上記と逆の動作をすることになっ
て、この場合にも略同様の作用がなされ、同様の効果が
得られる。
【００２８】このように室外側熱交換器７及び室内側熱
交換器９の熱交換パイプ１３を配設部位ごとに適正な深
さの溝１７ａ，１７ｂ，１７ｃを有する３種類のパイプ
としているが、さらに溝深さの種類を多数としたり、冷
媒の流通する方向に連続して溝深さが変化するようにし
たり、あるいは軸方向に交差するように溝を形成するよ
うにしてもよい。しかし、熱交換パイプ１３の製造性や
パイプの標準化等を加味すると実用的な溝深さの種類は
上記実施例のように３種類か、もしくは２種類でよく、
３種類以上としてもそれによる性能向上は僅かなものと
なってしまう。
交換器９の熱交換パイプ１３を配設部位ごとに適正な深
さの溝１７ａ，１７ｂ，１７ｃを有する３種類のパイプ
としているが、さらに溝深さの種類を多数としたり、冷
媒の流通する方向に連続して溝深さが変化するようにし
たり、あるいは軸方向に交差するように溝を形成するよ
うにしてもよい。しかし、熱交換パイプ１３の製造性や
パイプの標準化等を加味すると実用的な溝深さの種類は
上記実施例のように３種類か、もしくは２種類でよく、
３種類以上としてもそれによる性能向上は僅かなものと
なってしまう。
【００２９】一方、熱交換器及びファンの風量Ｑに対す
る圧損特性ΔＰはそれぞれ図４に示す特性曲線のように
なっている。すなわち、Ｘ1 は熱交換パイプを１列配列
してなる熱交換器の特性曲線で、Ｘ2 は熱交換パイプを
２列配列してなる熱交換器の特性曲線であり、Ｙ1 はプ
ロペラファンの特性曲線で、Ｙ2 は多翼横流ファンの特
性曲線である。
る圧損特性ΔＰはそれぞれ図４に示す特性曲線のように
なっている。すなわち、Ｘ1 は熱交換パイプを１列配列
してなる熱交換器の特性曲線で、Ｘ2 は熱交換パイプを
２列配列してなる熱交換器の特性曲線であり、Ｙ1 はプ
ロペラファンの特性曲線で、Ｙ2 は多翼横流ファンの特
性曲線である。
【００３０】この図４から明らかなように、熱交換器と
プロペラファンとの組み合わせでは熱交換パイプの配列
本数に圧損が大きく影響されるものではなく、配列本数
が１本の場合には風量Ｑが大きくとれる。このため、本
実施例の熱交換パイプ１３の配列本数が１本でプロペラ
ファン１０で熱交換の促進が行われる室外側熱交換器７
では送風空気量が増大したものになり、また上記の通り
熱交換パイプ１３を配設部位ごとに適正な伝熱性能が得
られるように設けているので熱交換器全体としての熱交
換性能が向上したものとなる。
プロペラファンとの組み合わせでは熱交換パイプの配列
本数に圧損が大きく影響されるものではなく、配列本数
が１本の場合には風量Ｑが大きくとれる。このため、本
実施例の熱交換パイプ１３の配列本数が１本でプロペラ
ファン１０で熱交換の促進が行われる室外側熱交換器７
では送風空気量が増大したものになり、また上記の通り
熱交換パイプ１３を配設部位ごとに適正な伝熱性能が得
られるように設けているので熱交換器全体としての熱交
換性能が向上したものとなる。
【００３１】また、熱交換器と多翼横流ファンとの組み
合わせでは熱交換パイプの配列本数に圧損が影響される
ものの風量が大きく影響されるものではない。このた
め、多翼横流ファン１１と熱交換パイプ１３の配列本数
が２本の室内側熱交換器９においては、送風空気量が大
きく変動しないことから熱交換パイプ１３の配列数が多
いことによって熱交換能力が増加したものとなる。
合わせでは熱交換パイプの配列本数に圧損が影響される
ものの風量が大きく影響されるものではない。このた
め、多翼横流ファン１１と熱交換パイプ１３の配列本数
が２本の室内側熱交換器９においては、送風空気量が大
きく変動しないことから熱交換パイプ１３の配列数が多
いことによって熱交換能力が増加したものとなる。
【００３２】なお、上記の実施例においては室外側熱交
換器７及び室内側熱交換器９の熱交換パイプ１３の全て
を溝１７ａ，１７ｂ，１７ｃを有するもので構成した
が、例えば四方弁６に接続する側に内面に溝が刻設され
ていない溝無し熱交換パイプを一部設けるようにして構
成してもよい。
換器７及び室内側熱交換器９の熱交換パイプ１３の全て
を溝１７ａ，１７ｂ，１７ｃを有するもので構成した
が、例えば四方弁６に接続する側に内面に溝が刻設され
ていない溝無し熱交換パイプを一部設けるようにして構
成してもよい。
【００３３】また、深溝熱交換パイプ１３ｃに替えて図
５に示すようなスペーサ入り熱交換パイプ１３ｓを用い
てもよい。すなわち、スペーサ入り熱交換パイプ１３ｓ
は、中溝熱交換パイプ１３ｂ内に図６に示すスペーサ１
８を軸方向に挿入して構成される。このスペーサ１８
は、中溝熱交換パイプ１３ｂ内の中心部に所定容積を占
める中心軸部１９と、その外面から径方向四方に突出す
る支持片２０でなり、この支持片２０は中溝熱交換パイ
プ１３ｂの溝１７ｂの溝壁頂部に当接する高さを有する
もので、軸方向に所定間隔をもって配列されている。
５に示すようなスペーサ入り熱交換パイプ１３ｓを用い
てもよい。すなわち、スペーサ入り熱交換パイプ１３ｓ
は、中溝熱交換パイプ１３ｂ内に図６に示すスペーサ１
８を軸方向に挿入して構成される。このスペーサ１８
は、中溝熱交換パイプ１３ｂ内の中心部に所定容積を占
める中心軸部１９と、その外面から径方向四方に突出す
る支持片２０でなり、この支持片２０は中溝熱交換パイ
プ１３ｂの溝１７ｂの溝壁頂部に当接する高さを有する
もので、軸方向に所定間隔をもって配列されている。
【００３４】このため、スペーサ入り熱交換パイプ１３
ｓ内を流れる液ガス混合状態の冷媒のうちのガス冷媒
は、スペーサ１８によってパイプの中心部分から溝１７
ｂの設けられている内面に近付くようにして流れ、液化
し易くなり、深溝熱交換パイプ１３ｃと同様の作用をす
ることになる。
ｓ内を流れる液ガス混合状態の冷媒のうちのガス冷媒
は、スペーサ１８によってパイプの中心部分から溝１７
ｂの設けられている内面に近付くようにして流れ、液化
し易くなり、深溝熱交換パイプ１３ｃと同様の作用をす
ることになる。
【００３５】さらには、スペーサ１８によって溝深さの
異なる熱交換パイプ１３の種類が削減できるので、製造
時のパイプ選択のミスが低減でき、製造性及び信頼性が
向上する。
異なる熱交換パイプ１３の種類が削減できるので、製造
時のパイプ選択のミスが低減でき、製造性及び信頼性が
向上する。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は熱交換器の熱交換パイプの内面に深さが冷媒の流通方
向に順次変化するよう形成された複数の溝を設ける構成
としたことにより、また溝の深さが減圧機構側から圧縮
機側に向けて順に浅くなる構成としたことにより、熱交
換器全体に亘って伝熱特性を向上させ、良好な空気調和
性能が得られる等の効果を奏する。
は熱交換器の熱交換パイプの内面に深さが冷媒の流通方
向に順次変化するよう形成された複数の溝を設ける構成
としたことにより、また溝の深さが減圧機構側から圧縮
機側に向けて順に浅くなる構成としたことにより、熱交
換器全体に亘って伝熱特性を向上させ、良好な空気調和
性能が得られる等の効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例の冷凍サイクル図である。
【図２】本発明の一実施例に係る熱交換器の概略構成図
で、図２（ａ）は室内側熱交換器の概略構成図、図２
（ｂ）は室外側熱交換器の概略構成図である。
で、図２（ａ）は室内側熱交換器の概略構成図、図２
（ｂ）は室外側熱交換器の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施例に係る熱交換パイプの断面図
で、図３（ａ）は浅溝熱交換パイプの断面図、図３
（ｂ）は中溝熱交換パイプの断面図、図３（ｃ）は深溝
熱交換パイプの断面図である。
で、図３（ａ）は浅溝熱交換パイプの断面図、図３
（ｂ）は中溝熱交換パイプの断面図、図３（ｃ）は深溝
熱交換パイプの断面図である。
【図４】本発明の一実施例に係る熱交換器及びファンの
風損−圧損を示す特性図である。
風損−圧損を示す特性図である。
【図５】本発明の一実施例に係る熱交換パイプの変形例
であるスペーサ入り熱交換パイプの断面図である。
であるスペーサ入り熱交換パイプの断面図である。
【図６】図５のスペーサ入り熱交換パイプのスペーサの
斜視図である。
斜視図である。
５…圧縮機 ６…四方弁 ７…室外側熱交換器 ８…膨脹弁 ９…室内側熱交換器 １２…冷凍サイクル １３…熱交換パイプ １３ａ…浅溝熱交換パイプ １３ｂ…中溝熱交換パイプ １３ｃ…深溝熱交換パイプ １７ａ，１７ｂ，１７ｃ…溝
Claims (5)
- 【請求項１】 圧縮機、四方弁、室内側熱交換器、減圧
機構、室外側熱交換器を冷暖房運転が可能な冷凍サイク
ルを形成するよう順次接続した空気調和機において、前
記室内側熱交換器及び室外側熱交換器の少なくとも一方
が、熱交換パイプの内面に深さが冷媒の流通方向に順次
変化するよう形成された複数の溝を設けていることを特
徴とする空気調和機。 - 【請求項２】 熱交換器に設けられた熱交換パイプが、
溝を設けたパイプと溝を設けていないパイプとによって
構成されていることを特徴とする請求項１に記載された
空気調和機。 - 【請求項３】 圧縮機、四方弁、室内側熱交換器、減圧
機構、室外側熱交換器を冷暖房運転が可能な冷凍サイク
ルを形成するよう順次接続した空気調和機において、前
記室内側熱交換器及び室外側熱交換器の熱交換パイプ
が、パイプ内面に複数の溝を設けていると共に該溝の深
さが減圧機構側から圧縮機側に向けて順に浅くなってい
ることを特徴とする空気調和機。 - 【請求項４】 熱交換パイプが、パイプ内面に設けられ
た溝の深さを変化させるのに替えてパイプ内にスペーサ
を軸方向に延在させていることを特徴とする請求項１及
び請求項３に記載された空気調和機。 - 【請求項５】 熱交換パイプが、多翼横流ファンを備え
た室内側熱交換器では１列もしくは複数列に配列されて
いると共に、プロペラファンを備えた室外側熱交換器で
は１列に配列されていることを特徴とする請求項１及び
請求項３に記載された空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12486794A JP3421130B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12486794A JP3421130B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 空気調和機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07332805A true JPH07332805A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3421130B2 JP3421130B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=14896065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12486794A Expired - Fee Related JP3421130B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3421130B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007010261A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Noritz Corp | 多管型熱交換器及びその製造方法 |
| WO2013094084A1 (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP12486794A patent/JP3421130B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007010261A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Noritz Corp | 多管型熱交換器及びその製造方法 |
| WO2013094084A1 (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
| US9506700B2 (en) | 2011-12-19 | 2016-11-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3421130B2 (ja) | 2003-06-30 |
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