JPH11230638A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

Info

Publication number
JPH11230638A
JPH11230638A JP3624998A JP3624998A JPH11230638A JP H11230638 A JPH11230638 A JP H11230638A JP 3624998 A JP3624998 A JP 3624998A JP 3624998 A JP3624998 A JP 3624998A JP H11230638 A JPH11230638 A JP H11230638A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
upstream side
refrigerant tube
heat exchanger
ventilation direction
downstream side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3624998A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Koido
哲也 小井戸
Koichi Kitagawa
晃一 北川
Takashi Doi
隆司 土井
Nobuyuki Takeya
伸行 竹谷
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3624998A priority Critical patent/JPH11230638A/ja
Publication of JPH11230638A publication Critical patent/JPH11230638A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換性能を維持若しくは向上させつつ、除
霜運転の間隔を伸ばす。 【解決手段】 通風方向と直行する方向に複数段設けら
れかつ複数回蛇行曲げされてなる冷媒チューブ2と、こ
の冷媒チューブ2の直管部分に組み合わされかつ通風方
向上流側から下流側に向い間隔が狭くなるように設けら
れた放熱フィン3とを有する熱交換器1であって、通風
方向上流側の冷媒チューブ2aの段数を下流側よりも減
らした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷蔵庫(冷凍庫
を含む)等に用いられる熱交換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】冷蔵庫に設けられる庫内空気冷却用の熱
交換器は、一般に、サーベインタイン曲げ(蛇行曲げ)
された冷媒チューブと、この冷媒チューブに組み合わさ
れた多数枚の放熱フィンとから構成される。この熱交換
器は、流通方向上流側を庫内空気の吸込み口に対向さ
せ、下流側を吹出し口に対向させて配設されている。
【0003】すなわち、庫内の、例えば0℃の空気が前
記吸込み口を通してこの熱交換器に導入されると、この
空気は前記冷媒チューブ及び前記放熱フィンと接触しな
がら冷やされつつ熱交換器内を流通する。そして、この
空気は例えば−20℃に冷却された状態で冷蔵庫の冷蔵
室若しくは冷凍室に吹き出されることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、庫内の空気
は庫内に収納された食品からの水分を含み湿度が非常に
高い。この空気が前記熱交換器に導入された場合、前記
冷媒チューブ及び放熱フィンに接触して急激に冷却され
るため、通風方向上流側で特に顕著に着霜が起じるとい
うことがある。
【0005】この状態で運転を継続すると、前記着霜は
成長を続け、上流側を閉塞するおそれがある。したがっ
て、頻繁に除霜運転を行う必要がある。このような事態
を回避するため、従来の熱交換器においては空気流入側
のフィンピッチを広くし、通風方向下流側に行くに従っ
てフィンピッチを次第に狭くすることで着霜量を均一化
しようとしていた。
【0006】しかしながら、このようにフィンピッチの
みを調整することで対処することでは不十分であり、さ
らなる改良が要望されている。この発明はこのような事
情に鑑みてなされたものであり、熱交換性能を低下させ
ることなく、通風方向上流側のみに極端に多く着霜が生
じることを防止できる熱交換器を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は以下の構成を有する。 (1) 通風方向と直行する方向に複数段設けられかつ
複数回蛇行曲げされてなる冷媒チューブと、この冷媒チ
ューブの直管部分に組み合わされかつ通風方向上流側か
ら下流側に向い間隔が狭くなるように設けられた放熱フ
ィンとを有する熱交換器において、通風方向上流側の冷
媒チューブの段数を下流側よりも減らしたことを特徴と
する熱交換器。
【0008】(2) 複数回蛇行曲げされてなる冷媒チ
ューブと、この冷媒チューブの直管部分に組み合わされ
かつ通風方向上流側から下流側に向い間隔が狭くなるよ
うに設けられた放熱フィンとを有する熱交換器におい
て、通風方向下流側に位置する放熱フィンに立ち上げ部
を設け、通風方向下流側の熱交換能力を上流側よりも高
くしたことを特徴とする熱交換器。
【0009】(3) 複数回蛇行曲げされてなる冷媒チ
ューブと、この冷媒チューブの直管部分に組み合わされ
かつ通風方向上流側から下流側に向い間隔が狭くなるよ
うに設けられた放熱フィンとを有する熱交換器におい
て、通風方向上流側に位置する放熱フィンの板厚を、下
流側に位置する放熱フィンの板厚よりも薄くしたことを
特徴とする熱交換器。
【0010】(4) 複数回蛇行曲げされてなる冷媒チ
ューブと、この冷媒チューブの直管部分に組み合わされ
かつ通風方向上流側から下流側に向い間隔が狭くなるよ
うに設けられた放熱フィンとを有する熱交換器におい
て、通風方向上流側に位置する冷媒チューブの管径を下
流側よりも小さくしたことを特徴とする熱交換器。
【0011】(5) (4)の熱交換器において、通風
方向上流側を冷媒チューブの冷媒流通方向上流側とした
ことを特徴とした熱交換器。
【0012】(6) (1)〜(4)のいずれかの熱交
換器を蒸発器として備えた冷蔵庫。このような構成によ
れば、従来の同種の熱交換器と比較した場合、通風方向
上流側の伝熱量を低くすることができる。したがって、
この熱交換器を蒸発器として用いる場合、着霜が通風方
向上流部に集中して生じるということを防止できる。
【0013】ただし、この場合、上流側の伝熱量を低く
した分だけ熱交換性能の低下が懸念されるが、着霜に起
因する通風方向上流部での空気流路の閉塞が起こりにく
くなるから、長時間にわたり必要な熱交換性能を保つこ
とができ、結果として熱交換性能の高い熱交換器を得る
ことができる。
【0014】発明者らは、このような事実に着目し、本
発明をなしたものである。また、通風方向上流側の冷媒
チューブの管径を小さくし、かつこの部分を冷媒チュー
ブの冷媒流通方向上流側とした場合、冷媒乾き度の小さ
い領域での管径を細くできるので、冷媒圧力損失を増大
することなく伝熱量を増加でき、結果として熱交換性能
が向上する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面を参照して説明する。 (第1の実施形態)まず、図1〜図4を参照してこの発
明の第1の実施形態について説明する。
【0016】図1(a)は例えば冷蔵庫に蒸発器として
配備される熱交換器1を示す正面図であり、同図(b)
は側面図である。この熱交換器1は、サーペンタイン曲
げ(蛇行曲げ)された冷媒チューブ2と、この冷媒チュ
ーブ1の直線部分に組み合わされた多数枚の放熱フィン
3とから構成される。この熱交換器1は、通風方向( 図
に矢印αで示す方向) に沿う上流側を図示しない庫内空
気の吸込み口に対向させ、下流側を吹出し口に対向させ
て配設されている。そして、前記放熱フィン3は、積層
方向の間隔(あるいはフィンピッチ)が通風方向上流側
から下流側に向かって次第に狭くなるように設けられて
いる。
【0017】また、この熱交換器1は、いわゆる2段式
の熱交換器である。すなわち、図1(b)に示すよう
に、前記冷媒チューブ2は、通風方向と直行する方向に
2列設けられている。そして、この冷媒チューブ2の入
口部2a及び出口部2bは、いずれも通風方向下流側に
導出されている。したがって、冷媒チューブ2内を流通
する冷媒は、熱交換を行ない膨張しながら通風方向下流
側から上流側へと流れた後、再び上流側から下流側へと
流れていくことになる。
【0018】ここで、庫内からの例えば0℃の空気が、
前記吸込み口を通してこの熱交換器1に導入されると、
この空気は前記冷媒チューブ2及び前記放熱フィン3と
接触しながら冷やされつつ熱交換器1内を通過する。そ
して、この空気は例えば−20℃に冷却された状態で冷
蔵庫の冷蔵室若しくは冷凍室に吹き出されることにな
る。
【0019】このような構成において、この実施形態の
熱交換器1は、図1(b)に示すように、通風方向上流
側に位置する冷媒チューブ2cが1段に構成されてい
る。このような構成によれば、通風方向上流側では冷媒
チューブ2cから放熱フィン3の角部(縁部)までの距
離l(図1(b))を、下流側のものと比較して大きく
することができる。フィン効率は冷媒チューブ2からフ
ィン角部までの長さに略反比例して低下するため、上流
側に位置する放熱フィン3における熱交換効率を低く押
さえることが可能になる。
【0020】すなわち、放熱フィン3の温度は冷媒チュ
ーブ2と接する部分から周縁部に近づくに従って上昇
し、空気の温度に近づく。ここで、 フィン効率=(実際のフィン温度での伝熱量)/(フィ
ン全体がパイプ温度であるときの伝熱量) であり、 伝熱量=フィン効率×熱伝達率×伝熱面積×(バイブ温
度と周囲空気との温度差) である。
【0021】以上の関係より、通風方向上流側では、下
流側の放熱フィン3と比較してフィン温度を上昇させる
ことができるから、この熱交換器を蒸発器として用いる
場合、着霜が上流側にのみに極端に生じることを防止で
きる。
【0022】図2は、上流側で冷媒チューブ2の段数を
減らしたことによる熱交換量への影響を示すグラフであ
り、実線がこの実施形態の測定結果を示すものである。
また、点線は、全体に亘って2段に構成されてなる従来
の熱交換器の測定結果である。
【0023】このグラフによれば、この実施形態のもの
も、従来のものも、時間の経過と共に着霜量が増加する
ため、熱交換量は時経的に低下する。そして、この実施
形態のものは、上流側の段数を減らしているから、運転
開始当初の熱交換性能は従来のものと比べ低い。しか
し、前述したように上流側での着霜量の増加が小さく、
通風路の閉塞という事態が起こりずらいので、途中から
は従来のものよりも熱交換性能が高くなっている。
【0024】この結果、この実施例のものは、除霜運転
が必要となる熱交換量に達するまでの時間が長くなるか
ら、除霜運転間隔を伸ばすことが可能になる。また、熱
交換器の総熱交換量は、単位時間当たりの熱交換量の時
間積分量、すなわち、グラフに斜線で示す面積によって
示される。この実施形態のものは、運転当初は熱交換性
能が低いが、結果としての総熱交換量は従来のものを上
回ることが分かる。
【0025】なお、運転開始当初の熱交換性能を向上さ
せ、さらに熱交換性能を良くするためには、図1(b)
に示すように、通風方向下流側に位置する放熱フィン3
に、図3に示すような立ち上げ部3aを形成するように
すると有効である。これによれば、上流側の通風抵抗を
増加させることなく下流側の伝熱性能を向上させること
により、総熱交換量を増加させることができる。
【0026】以上、第1の実施形態によれば、全体の熱
交換量を維持若しくは向上させつつ、除霜運転の間隔を
伸ばすことができるという顕著な効果を得ることができ
るのである。
【0027】なお、上流側の段数減らしたり立ち上がり
部3aを設ける代わりに、図4に示すように、上流側に
位置する放熱フィン3bの厚さを薄くするようにしても
良い。
【0028】このようにすれば、電熱量は放熱フィン3
の厚さに略比例するため、上流側の電熱量を低くして着
霜が生じることを防止できる。 (第2の実施形態)次に、この発明の第2の実施形態
を、図5を参照して説明する。なお、第1の実施形態と
同様の構成要素には同一符号を付してその説明は省略す
る。
【0029】この実施形態の熱交換器1’は、第1の実
施形態と異なり全体に亘って2段に構成された熱交換器
であるが、この図に示すように、通風方向上流側の冷媒
チューブ2dが下流側のものと比べ細径に形成されてい
る。また、冷媒チューブ2の入口部2a及び出口部2b
の位置が図に示すように変更され、冷媒チューブ2の上
流側が通風方向上流側に位置するように構成されてい
る。
【0030】このような構成によれば、通風方向上流側
に位置する冷媒チューブ2dの管径が細くなっているた
め、その分、第1の実施形態と同様に冷媒チューブ2d
から放熱フィン3の角部までの距離l’(図5(b)参
照)を大きくすることできる。したがって、この部分に
生じる着霜量を減らすことができる。
【0031】従って、第1の実施形態と略同様の効果を
得ることができる。また、この実施形態では、前記通風
方向上流に位置する冷媒チューブ2dが冷媒流通方向の
上流となるように構成した。一般に、冷媒は、乾き度が
小さいほど管内の圧力損失小さく、蒸発が進んで乾き度
が大きくなるに連れて圧力損失の発生が顕著になること
が知られている。したがって、このような構成によれ
ば、冷媒チューブ2dの管径を小さくしてもそれが冷媒
上流側であるため、冷媒圧力損失を増大することはほと
んど無く良好な運転を行なうことが可能となる。
【0032】なお、この発明は上記一実施例に限定され
るものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変
形可能である。例えば、第1の実施形態の熱交換器1
は、2段の熱交換器であったが3段以上の熱交換器であ
っても良く、要は上流側の段数が下流側の段数よりも少
なく構成されているものであれば良い。
【0033】また、第2の実施形態の熱交換器1’は、
1段の熱交換器であっても良い。また、第1の実施形態
の熱交換器1のように、上流側の段数が下流側の段数よ
りも少なく構成されているものでも良い。その他、放熱
フィンの枚数及び冷媒チューブの折り曲げ回数等は設計
に応じて適宜変更可能である。
【0034】
【発明の効果】このような構成によれば、全体の熱交換
量を維持若しくは向上させつつ、除霜運転の間隔を伸ば
すことができるという顕著な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態を示す正面図及び側
面図。
【図2】同じく、熱交換量の径時変化を示すグラフ。
【図3】同じく、放熱フィンを拡大して示す斜視図。
【図4】同じく、変形例を示す図。
【図5】この発明の第2の実施形態を示す正面図及び側
面図。
【符号の説明】
1…熱交換器 2…冷媒チューブ 2c…通風方向上流側に位置する1段の冷媒チューブ 2d…通風方向上流側に位置する細径の冷媒チューブ 3…放熱フィン 3a…立ち上がり部 3b…薄厚の放熱フィン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹谷 伸行 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通風方向と直行する方向に複数段設けら
    れかつ複数回蛇行曲げされてなる冷媒チューブと、この
    冷媒チューブの直管部分に組み合わされかつ通風方向上
    流側から下流側に向い間隔が狭くなるように設けられた
    放熱フィンとを有する熱交換器において、 通風方向上流側の冷媒チューブの段数を下流側よりも減
    らしたことを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 複数回蛇行曲げされてなる冷媒チューブ
    と、この冷媒チューブの直管部分に組み合わされかつ通
    風方向上流側から下流側に向い間隔が狭くなるように設
    けられた放熱フィンとを有する熱交換器において、 通風方向下流側に位置する放熱フィンに立ち上げ部を設
    け、通風方向下流側の熱交換能力を上流側よりも高くし
    たことを特徴とする熱交換器。
  3. 【請求項3】 複数回蛇行曲げされてなる冷媒チューブ
    と、この冷媒チューブの直管部分に組み合わされかつ通
    風方向上流側から下流側に向い間隔が狭くなるように設
    けられた放熱フィンとを有する熱交換器において、 通風方向上流側に位置する放熱フィンの板厚を、下流側
    に位置する放熱フィンの板厚よりも薄くしたことを特徴
    とする熱交換器。
  4. 【請求項4】 複数回蛇行曲げされてなる冷媒チューブ
    と、この冷媒チューブの直管部分に組み合わされかつ通
    風方向上流側から下流側に向い間隔が狭くなるように設
    けられた放熱フィンとを有する熱交換器において、 通風方向上流側に位置する冷媒チューブの管径を下流側
    よりも小さくしたことを特徴とする熱交換器。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の熱交換器において、 通風方向上流側を冷媒チューブの冷媒流通方向上流側と
    したことを特徴とした熱交換器。
  6. 【請求項6】 請求項1〜請求項4のいずれかの熱交換
    器を蒸発器として備えた冷蔵庫。
JP3624998A 1998-02-18 1998-02-18 熱交換器 Pending JPH11230638A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3624998A JPH11230638A (ja) 1998-02-18 1998-02-18 熱交換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3624998A JPH11230638A (ja) 1998-02-18 1998-02-18 熱交換器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11230638A true JPH11230638A (ja) 1999-08-27

Family

ID=12464512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3624998A Pending JPH11230638A (ja) 1998-02-18 1998-02-18 熱交換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11230638A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002115934A (ja) * 2000-10-06 2002-04-19 Denso Corp 蒸発器および冷凍機
JP2009121759A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Mitsubishi Electric Corp ヒートポンプ装置
JP2010078234A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍装置
KR101211584B1 (ko) * 2011-06-30 2012-12-12 (주)씨케이정공 열교환 장치
JP2016131168A (ja) * 2015-01-13 2016-07-21 富士通株式会社 熱交換器、冷却ユニット、及び電子機器
JP2016169901A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 三菱重工業株式会社 フィンチューブ熱交換器

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002115934A (ja) * 2000-10-06 2002-04-19 Denso Corp 蒸発器および冷凍機
JP2009121759A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Mitsubishi Electric Corp ヒートポンプ装置
JP4623083B2 (ja) * 2007-11-15 2011-02-02 三菱電機株式会社 ヒートポンプ装置
JP2010078234A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍装置
KR101211584B1 (ko) * 2011-06-30 2012-12-12 (주)씨케이정공 열교환 장치
JP2016131168A (ja) * 2015-01-13 2016-07-21 富士通株式会社 熱交換器、冷却ユニット、及び電子機器
US9795064B2 (en) 2015-01-13 2017-10-17 Fujitsu Limited Heat exchanger, cooling unit, and electronic device
JP2016169901A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 三菱重工業株式会社 フィンチューブ熱交換器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5863956B2 (ja) 熱交換器、熱交換器の製造方法、及び、空気調和機
US20090173480A1 (en) Louvered air center with vortex generating extensions for compact heat exchanger
JP2002188895A (ja) マイクロマルチチャネル熱交換機のチューブ構造
EP0862037A2 (en) Heat exchanger
JP3264525B2 (ja) 熱交換器
US7065982B2 (en) Evaporator for refrigeration systems
KR20150094954A (ko) 열교환기
JP3068761B2 (ja) 熱交換器
WO2020224564A1 (zh) 微通道扁管及微通道换热器
JP6414331B2 (ja) 熱交換器、及び冷熱機器
JPH11230638A (ja) 熱交換器
EP3608618B1 (en) Heat exchanger and refrigeration cycle device
JP2004271113A (ja) 熱交換器
JP2019015432A (ja) 熱交換器及び熱交換ユニット
JP2004263881A (ja) 伝熱フィン、熱交換器、カーエアコン用エバポレータ及びコンデンサ
JP2009192148A (ja) フィン・アンド・チューブ式熱交換器
US6659170B1 (en) Energy-efficient, finned-coil heat exchanger
JP2008215737A (ja) フィンチューブ型熱交換器及び冷凍サイクル
JP2002235993A (ja) スパイラルフィンチューブ及び冷凍空調装置
JPH10246506A (ja) 空気調和機用室内ユニット
JP2001091101A (ja) 空気調和機の熱交換器
JP3107159B2 (ja) クーリングタワー
JP2010210188A (ja) フィンチューブ熱交換器
JP2810361B2 (ja) フィン・チューブ熱交換器
JPH08166181A (ja) 熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031216