JPWO2018185840A1 - 熱交換器及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。
冷凍サイクル装置100は、圧縮機200、凝縮器300、膨張機構400及び蒸発器500を有しており、これらが順次冷媒配管で接続されて構成されている。
本実施の形態1に係る冷凍サイクル装置100は、蒸発器500の排水性と伝熱性能の双方を向上させるため、蒸発器500として以下のような構成の熱交換器1を採用している。
なお、図2では、伝熱管15,25を断面で示している。また、図2及び図5に示す白抜き矢印は、送風機501から熱交換器1へ供給される空気の流れ方向を示している。つまり、本実施の形態1では、送風機501は、略水平方向に熱交換器1へ空気を供給する。換言すると、プロペラファンである送風機501の回転軸は、略水平方向に配置されている。また、図2,3,5では、この空気の流れ方向を矢印Xでも示している。図2,3,5に示す矢印Zは、重力方向である。
ここで、フィン11が、本発明の第1フィンに相当する。上流側端部11cが、本発明の第1端部に相当する。また、下流側端部11dが、本発明の第2端部に相当する。
ここで、伝熱管15のいずれかが、第1伝熱管に相当する。また、第1伝熱管に相当する伝熱管15の上面15aが、本発明の第1面に相当する。
ここで、フィン21が、本発明の第2フィンに相当する。上流側端部21cが、本発明の第3端部に相当する。また、下流側端部21dが、本発明の第4端部に相当する。
ここで、第1伝熱管に相当する伝熱管15と横方向において隣り合う伝熱管25が、本発明の第2伝熱管に相当する。また、第2伝熱管に相当する伝熱管25の上面25aが、本発明の第2面に相当する。
上述のように、送風機501は例えばプロペラファンであり、送風機501の回転軸は略水平方向に配置されている。このため、図2及び図5に白抜き矢印で示すように、送風機501から熱交換器1へは、第1熱交換部10のフィン11の上流側端部11c側から、略水平に空気が供給される。この空気は、第1熱交換部10に流入し、第2熱交換部20から流出する。
第1熱交換部10のフィン11の第1領域11aに付着した水滴は、第1領域11aとなるフィン11の表面を伝って落下する。この水滴は、伝熱管15の上面15aに到達する。伝熱管15の上面15aに到達した水滴は、重力の影響により、上面15aを伝って上流側端部15bの方へ流れる。上流側端部15bに到達した水滴は、流れてきた勢いを利用して、その大部分が第2領域11bに伝っていき、第1熱交換部10の下方に流れていく。この第2領域11bには伝熱管15が存在しないため、水滴は、フィン11の表面を伝って一気に第1熱交換部10の下部に到達し、排出される。すなわち、第1熱交換部10は、横幅が縦幅よりも大きい断面形状の伝熱管15を用いていながらも、排水性を向上することができる。
すなわち、第2熱交換部20のフィン21の第1領域21aに付着した水滴は、第1領域21aとなるフィン21の表面を伝って落下する。この水滴は、伝熱管25の上面25aに到達する。伝熱管25の上面25aに到達した水滴は、重力の影響により、上面25aを伝って上流側端部25bの方へ流れる。上流側端部25bに到達した水滴は、流れてきた勢いを利用して、その大部分が第2領域21bに伝っていき、第2熱交換部20の下方に流れていく。この第2領域21bには伝熱管25が存在しないため、水滴は、フィン21の表面を伝って一気に第2熱交換部20の下部に到達し、排出される。すなわち、第2熱交換部20は、横幅が縦幅よりも大きい断面形状の伝熱管25を用いていながらも、排水性を向上することができる。
実施の形態1では、伝熱管15の下面15cの傾きと、伝熱管25の下面25cの傾きとを同じにした。これに限らず、伝熱管15の下面15cの傾きと、伝熱管25の下面25cの傾きとを異ならせ、以下のように熱交換器1を構成してもよい。なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
なお、図6では、伝熱管15,25を断面で示している。また、図6及び図8に示す白抜き矢印は、送風機501から熱交換器1へ供給される空気の流れ方向を示している。つまり、本実施の形態2では、送風機501は、略水平方向に熱交換器1へ空気を供給する。換言すると、プロペラファンである送風機501の回転軸は、略水平方向に配置されている。また、図6〜図8では、この空気の流れ方向を矢印Xでも示している。図6〜図8に示す矢印Zは、重力方向である。
実施の形態1及び実施の形態2では、交点Aが交点Bよりも伝熱管25側に位置していた。これに限らず、実施の形態1及び実施の形態2で示した熱交換器1において伝熱管25の配置位置を上方にずらし、交点Aと交点Bの位置が一致するようにしても、本発明を実施することができる。本実施の形態3では、実施の形態1で示した熱交換器1において伝熱管25の配置位置を上方にずらし、交点Aと交点Bの位置を一致させた例を図示して説明する。なお、本実施の形態3において、特に記述しない項目については実施の形態1又は実施の形態2と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
なお、図9では、伝熱管15,25を断面で示している。また、図9及び図11に示す白抜き矢印は、送風機501から熱交換器1へ供給される空気の流れ方向を示している。つまり、本実施の形態3では、送風機501は、略水平方向に熱交換器1へ空気を供給する。換言すると、プロペラファンである送風機501の回転軸は、略水平方向に配置されている。また、図9〜図11では、この空気の流れ方向を矢印Xでも示している。図9〜図11に示す矢印Zは、重力方向である。
実施の形態1〜実施の形態3では、上面15a,25aが平面状の伝熱管15,25を用いた。これに限らず、上面15a,25aが曲面状の伝熱管15,25を用いても、本発明を実施することができる。なお、本実施の形態4において、特に記述しない項目については実施の形態1〜実施の形態3のいずれかと同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
なお、図12では、伝熱管15,25を断面で示している。また、図12及び図14に示す白抜き矢印は、送風機501から熱交換器1へ供給される空気の流れ方向を示している。つまり、本実施の形態4では、送風機501は、略水平方向に熱交換器1へ空気を供給する。換言すると、プロペラファンである送風機501の回転軸は、略水平方向に配置されている。また、図12〜図14では、この空気の流れ方向を矢印Xでも示している。図12〜図14に示す矢印Zは、重力方向である。
ここで、接平面17が本発明の第1面に相当する。
ここで、接平面27が本発明の第2面に相当する。
Claims (5)
- 横方向に第1端部及び第2端部を有する第1フィンと、
横方向に第3端部及び第4端部を有し、前記第3端部が前記第2端部と対向して配置された第2フィンと、
前記第1端部から第1規定間隔離れて前記第1フィンを貫通している第1伝熱管と、
前記第3端部から第2規定間隔離れて前記第2フィンを貫通している第2伝熱管と、
を備え、
前記第1伝熱管は、平面状又は曲面状の第1上面と、平面状の第1下面とを有し、
前記第2伝熱管は、平面状又は曲面状の第2上面と、平面状の第2下面とを有し、
前記第1上面が平面状の場合には、該第1上面を第1面と定義し、前記第1上面が曲面状の場合には、該第1上面の接平面を第1面と定義し、前記第2上面が平面状の場合には、該第2上面を第2面と定義し、前記第2上面が曲面状の場合には、該第2上面の接平面を第2面と定義したとき、
前記第1下面が水平となるように前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管を観察した際、
前記第1伝熱管が前記第1フィンを貫通する方向と垂直な縦断面において、
前記第1面が、前記第1端部側に向かって下方に傾斜し、
前記第2面が、前記第3端部側に向かって下方に傾斜し、
前記第2伝熱管の上端は前記第1下面よりも上方に位置し、
前記第2面又は該第2面の延長線と前記第1下面の延長線との交点である交点Aが、前記第2面又は該第2面の延長線と前記第2下面の延長線との交点である交点Bと一致している、あるいは、前記交点Bよりも前記第2伝熱管側に位置する熱交換器。 - 前記第1下面が水平となるように前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管を観察した際、
前記第2下面が、前記第3端部側に向かって下方に傾斜している請求項1に記載の熱交換器。 - 前記第1下面が水平となるように前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管を観察した際、
前記第1伝熱管が前記第1フィンを貫通する方向と垂直な縦断面において、
前記交点Aが、前記交点Bと一致しており、
前記第2下面が水平となっている請求項1に記載の熱交換器。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の熱交換器と、
前記第1端部側から、前記第1下面に沿って前記熱交換器に空気を供給する送風機と、
を備え、
前記熱交換器は、
前記第1面が前記第1端部側に向かって下方に傾斜し、前記第2面が前記第3端部側に向かって下方に傾斜するように設置されている冷凍サイクル装置。 - 前記熱交換器は、
前記第1下面が、水平に、あるいは、前記第1端部側に向かって下方に傾斜するように設置されている請求項4に記載の冷凍サイクル装置。
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