JPH11141920A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非共沸冷媒を用いた空気調和用室外機ユニッ
トの蒸発用空気熱交換器の冷媒入口部の着霜を防止す
る。 【解決手段】 冷媒として非共沸冷媒を用い、Ｌ字形の
冷凍装置の蒸発用室外熱交換器の長片側熱交換器部分に
室外ファンの吸込側を対向させてなる冷凍装置におい
て、上記熱交換器の冷媒入口部の風量をその他の部分に
比べて大きくする風量調節手段を設け、熱交換器の冷媒
入口部の大通風量化により、同部分の着霜を防止するよ
うにして熱交換性能の低下を防止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、冷媒として非共
沸冷媒を用いた冷凍装置の熱交換器構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】最近の空調機では冷媒として、例えばＲ
４０７Ｃ（ＨＦＣ−３２／１２５／１３４ａ）などの代
替冷媒の採用が検討されている。

【０００３】冷媒には、従来よりＲ２２，Ｒ１２などが
多く用いられているが、これらはオゾン層を破壊する
為、環境保全の見地から全廃する計画が進められてい
る。そして、このＲ２２，Ｒ１２の代替品には、オゾン
層に影響を及ぼさないフレオンＲ３２，Ｒ１３４ａ，Ｒ
１２５等が挙げられている。特に、これらＲ３２，Ｒ１
３４ａ，Ｒ１２５等の冷媒を混合した上記Ｒ４０７Ｃ等
の混合冷媒は、従来の冷媒Ｒ２２等に近い冷却能力を有
し、しかも不燃性の為に、代替品として高い評価を得て
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
代替冷媒を蒸発器として機能する空調用室外機ユニット
の熱交換器の冷媒に採用した場合、次のような問題があ
る。

【０００５】一般に混合冷媒には、共沸冷媒と非共沸冷
媒とがあり、上記Ｒ４０７Ｃ等の混合冷媒は非共沸冷媒
である。共沸冷媒は、液化開始温度（露点）と液化終了
温度（沸点）とが同一で、単一成分の冷媒と同じ挙動を
示すので余り問題はないが、非共沸冷媒の場合には、液
化開始温度（露点）と液化終了温度（沸点）とが異なる
ため、熱交換開始時に、気液界面域で、低沸点成分が多
く蒸発し、高沸点成分が液相側に濃縮される。そして、
この濃度差は下流側に行くほど高くなる。すなわち、該
代替冷媒は、乾き度の小さい室外熱交換器の冷媒入口部
での蒸発性能が高く、熱交換作用の進行に伴って次第に
相変化し、その相状態によって伝熱管内における伝熱性
能が変化して行って、下流側ほど熱交換性能が悪くな
る。したがって、単一成分の冷媒を使用した時に比べ
て、特に室外熱交換器の冷媒入口部において着霜が生じ
やすい問題がある。

【０００６】その結果、冷媒入口部では、必然的に上記
着霜による室外熱交換器の熱交換性能の低下を招くこと
になり、本来最も有効な冷媒入口部の熱交換性能が活用
されていない。

【０００７】本願発明は、このような問題を解決するた
めになされたもので、冷媒として従来のフロン系冷媒と
同等の冷凍能力を有する非共沸冷媒を採用した冷凍装置
の蒸発用室外熱交換器において、上記冷媒入口部での着
霜を可及的に防止することによって同部分の着霜による
熱交換性能の低下を防止し、当該室外熱交換器全体にお
けるトータルの熱交換性能を可及的に向上させた冷凍装
置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記の目的
を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構
成されている。

【０００９】すなわち、本願発明の熱交換器は、冷媒と
して非共沸冷媒を用い、Ｌ字形の蒸発用室外熱交換器の
冷媒入口部を有する長片側熱交換器部分に室外ファンの
空気吸込側を対向させてなる冷凍装置において、上記室
外熱交換器の冷媒入口部の風量をその他の部分に比べて
大きくする風量調節手段を設けている。

【００１０】したがって、該構成では、上述のような非
共沸冷媒を使用した時に生じる冷媒入口部の着霜は、上
記風量調節手段によって当該冷媒入口部の風量が増大さ
れることによって防止されるようになり、熱交換性能を
低下させなくて済むようになる。

【００１１】また、該構成における上記風量調節手段
は、例えば上記室外熱交換器の長片側熱交換器部分と室
外ファンとの間にあって上記長片側熱交換器部分の冷媒
入口部下流端から室外ファンの空気吸込口他側に到る空
気流ガイド板により、冷媒入口部の空気吸引力を高める
ことによって風量を増大させるように構成され、さらに
は上記室外熱交換器の長片側熱交換器部分の冷媒入口部
に対応する空気吸込グリル部の開口径を大きくすること
により、空気を吸込やすくすることによって風量を増大
させるように構成される。

【００１２】また、本願発明は、冷媒として非共沸冷媒
を用い、Ｌ字形の蒸発用室外熱交換器の長片側熱交換器
部分に室外ファンの空気吸込側を対向させてなる冷凍装
置において、障害物が少なく空気流速の高い上記室外熱
交換器の短片側熱交換器部分に冷媒入口部を設けること
によって構成される。

【００１３】このような構成によっても、冷媒入口部の
風量、空気の流通性が向上し、着霜が生じにくくなる。

【００１４】

【発明の効果】以上の結果、本願各発明によれば、冷媒
入口部における風量が大きくなる結果、同冷媒入口部に
おいて従来生じていた着霜が生じにくくなり、蒸発器と
して機能する室外用熱交換器の冷媒として非共沸冷媒を
用いたような場合にも、十分な熱交換性能を有する冷凍
装置を実現することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１および図２
は、本願発明の実施の形態１に係る冷凍装置の構成を示
している。

【００１６】図中、符号１は例えば空気調和機用の室外
機ユニットであり、該室外機ユニット１は、箱型の本体
ケーシング２と、該本体ケーシング２の背面側から側面
側にかけて広く形成された空気吸込グリル３と、上記本
体ケーシング２内の上記空気吸込グリル３背後に沿設さ
れたＬ字形の蒸発用空気熱交換器４と、上記本体ケーシ
ング２の前面側に形成された空気吹出グリル５と、上記
本体ケーシング２内の上記Ｌ字型の蒸発用空気熱交換器
４の長片側熱交換器部分に対向し、かつ上記空気吹出グ
リル５に対応する位置にベルマウス６を介して設けられ
たプロペラファン７と、該プロペラファン７と上記蒸発
用空気熱交換器４の長片側熱交換器部分との間に設けら
れた風量調節用の空気流ガイド板１０と、上記本体ケー
シング２内の図示右側部側に仕切壁９を介して設けられ
た圧縮機８と、その他の冷凍装置構成部品とを備えて構
成され、所定の冷媒配管を介して図示しない室内機ユニ
ットと空調用冷凍回路を形成するように接続されてい
る。

【００１７】そして、該冷凍回路には、その冷媒として
前述したＲ４０７Ｃ等の代替冷媒よりなる非共沸冷媒が
採用されている。

【００１８】上記Ｌ字形の蒸発用空気熱交換器４は、例
えば図２に示すように、伝熱管４ａ，４ａに多数枚のプ
レートフィン４ｂ，４ｂ・・・を嵌装並設したクロスフ
ィンコイル型熱交換器として構成されており、その冷媒
入口側端部（図示圧縮機８側端部）に例えば図示しない
冷媒分流器を設け、該冷媒分流器を介してその上流側冷
媒入口部であるＡ領域から下流側Ｂ領域方向に非共沸冷
媒を供給するようになっている。

【００１９】そして、本実施の形態の場合、上記風量調
節用空気流ガイド板１０の上流側端部１０ａは上記熱交
換器４の冷媒入口部Ａ領域の下流端（図示左端）に、他
方下流側端部１０ｂは上記プロペラファン７の羽根７ａ
の図示左端側（他側部側）に略Ｓ字状に延びて設けられ
ており、それにより上記冷媒入口部側図示Ａ領域部分に
作用するプロペラファン７の吸引力を高くすることによ
つて同Ａ領域部分では、その他の下流側Ｂ領域部分より
も通過風量が増大するように構成されている。そして、
それによって蒸発用空気熱交換器４の冷媒入口部である
当該Ａ領域部分の着霜が有効に防止されるようになって
いる。

【００２０】したがって、該構成では上述した冷媒入口
部Ａ領域の着霜が生じにくくなり、可及的に熱交換性能
を低下させなくて済むようになる。また、それだけデフ
ロスト周期も長くすることができる。

【００２１】その結果、本実施の形態によれば、上記蒸
発器として機能する室外機用空気熱交換器４に冷媒とし
て非共沸冷媒を用いた場合にも、十分な熱交換性能を有
する冷凍装置を実現することができる。

【００２２】（実施の形態２）図３は、本願発明の実施
の形態２に係る冷凍装置の構成を示している。

【００２３】本実施の形態の場合には、上記実施の形態
１における蒸発用空気熱交換器４の冷媒入口部側Ａ領域
部に対応する空気吸込グリル部３ａ部分の開口径を、図
３に示すように、その他のＢ領域に対応した部分３ｂ，
３ｃよりも相当に大きく形成して構成されており、それ
によって同Ａ領域部分の通風量を、さらに有効に増大さ
せ、当該Ａ領域部分での着霜をより効果的に防止するよ
うになっている。

【００２４】したがって、該構成では上述した冷媒入口
部Ａ領域における着霜が、上記実施の形態１のような空
気流ガイド板１０だけの風量調節作用による場合に比べ
て、より一層生じにくくなり、トータルとしての熱交換
性能を可及的に低下させなくて済むようになる。

【００２５】その結果、本実施の形態によれば、上記蒸
発器として機能する室外機用空気熱交換器４に冷媒とし
て非共沸冷媒を用いた場合にも、より十分な熱交換性能
を有する冷凍装置を実現することができる。

【００２６】なお、上記通風量のアップは、効果は低く
なるが、上記空気流ガイド板１０を廃止して上記冷媒入
口部に対応する空気吸込グリル部３ａ部分の開口径を拡
大するだけの構成でもよいことは言うまでもない。

【００２７】（実施の形態３）図４は、本願発明の実施
の形態３に係る冷凍装置の構成を示している。

【００２８】ところで、上述のようなＬ字型の蒸発用空
気熱交換器４を図１のようなレイアウトで採用した場
合、その短片側熱交換器部分は障害物も少なく、本来そ
の空気流速は高い。

【００２９】そこで、本実施の形態では、図４に示すよ
うに、冷媒として非共沸冷媒を用い、Ｌ字形の蒸発用室
外熱交換器４の長片側熱交換器部分にプロペラファン７
の空気吸込側を対向させてなる冷凍装置において、本来
障害物が少なく空気流速の高い上記室外空気熱交換器４
の短片側熱交換器部分に冷媒入口部を設け、冷媒分流器
１１を接続することによって構成されている。

【００３０】このような構成によれば、本来的に冷媒入
口部の風量、空気の流通性が高くなるから、上記各実施
の形態の場合と同様に冷媒入口部Ａ領域の着霜が生じに
くくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１に係る冷凍装置の構成
を示す断面図である。

【図２】同装置の要部の構成を示す平面図である。

【図３】本願発明の実施の形態２に係る冷凍装置の要部
の構成を示す斜視図である。

【図４】本願発明の実施の形態３に係る冷凍装置の構成
を示す図１と同様の断面図である。

【符号の説明】

１は室外機ユニット、３は空気吸込グリル、４は空気熱
交換器、４ａは伝熱管、４ｂはプレートフィン、１０は
風量調節用ガイド板である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒として非共沸冷媒を用い、Ｌ字形の
   蒸発用室外熱交換器の冷媒入口部を有する長片側熱交換
   器部分に室外ファンの空気吸込側を対向させてなる冷凍
   装置において、上記室外熱交換器の冷媒入口部の風量を
   その他の部分に比べて大きくする風量調節手段を設けた
   ことを特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 風量調節手段は、室外熱交換器の長片側
   熱交換器部分と室外ファンとの間にあって上記長片側熱
   交換器部分の冷媒入口部下流端から室外ファンの空気吸
   込口他側に到る空気流ガイド板により構成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
3. 【請求項３】 風量調節手段は、室外熱交換器の長片側
   熱交換器部分の冷媒入口部に対応する空気吸込グリル部
   の開口径をその他の部分よりも大きくすることにより構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の冷凍装
   置。
4. 【請求項４】 冷媒として非共沸冷媒を用い、Ｌ字形の
   蒸発用室外熱交換器の長片側熱交換器部分に室外ファン
   の空気吸込側を対向させてなる冷凍装置において、上記
   室外熱交換器の短片側熱交換器部分に冷媒入口部を設け
   たことを特徴とする冷凍装置。