JPWO2019077655A1 - 熱交換器および冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
Description
<冷凍サイクル装置の構成>
図1を参照して、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置1について説明する。図1に示されるように、冷凍サイクル装置1は、圧縮機2と、室内熱交換器3と、室内ファン4と、絞り装置5と、室外熱交換器10と、室外ファン6と、四方弁7とを備えている。例えば、圧縮機2、室外熱交換器10、絞り装置5および四方弁7が室外機に、室内熱交換器3が室内機に設けられている。
次に、図2および図3を参照して、熱交換器10について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、熱交換器10に備えられる複数のフィン30の各々の短辺が延在する方向をx方向とし、熱交換器10に備えられる複数の伝熱管20の各々が延在する方向をy方向とし、熱交換器10に備えられる複数のフィン30の各々の長辺が延在する方向であって、複数の伝熱管20の各々が互いに間隔を隔てて並んで配置されている方向をz方向(第2方向)とする。冷凍サイクル装置1において、熱交換器10は、x方向が図1に示される室外ファン6から供給される熱交換流体の流通方向に沿うように、かつz方向が重力方向に沿うように配置される。
次に、冷凍サイクル装置1および室外熱交換器10の動作について説明する。冷凍サイクル装置1は、冷房運転、暖房運転、および除霜運転を実施可能に設けられている。冷凍サイクル装置1は、四方弁7によって上記冷媒回路が切り替えられることにより、冷房運転および除霜運転と、暖房運転とが切り替えられる。なお、図1では、冷房運転時及び除霜運転時の冷媒の流れの方向を破線の矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れの方向を実線の矢印で示している。
次に、図6および図7を参照して、熱交換器10の作用効果を、比較例との対比に基づいて説明する。図6は、熱交換器10の構成と、フィン30上における単位面積当たりの熱交換量を表す熱流束分布を示す部分拡大図である。図7は、比較例の構成と、フィン130上における単位面積当たりの熱交換量を表す熱流束分布を示す部分拡大図である。図6および図7中において環状に示された各点線は、フィン上における単位面積当たりの熱交換量を表す熱流束の等高線を示す。なお、一般的に熱移動と物質移動には相関性があるため、熱流束は、単位面積当たりの物質移動量、すなわち局所の着霜量を示す質量流束とも相関があると考えられる。
図8に示されるように、実施の形態2に係る熱交換器10Aは、実施の形態1に係る熱交換器10と基本的に同様の構成を備えるが、風路領域RPに面するように設けられている空隙部42bが第2伝熱管20bの下平面に面している点で異なる。
図9に示されるように、実施の形態3に係る熱交換器10Bは、実施の形態1に係る熱交換器10および実施の形態2に係る熱交換器10Aと基本的に同様の構成を備えるが、風路領域RPに面するように設けられている空隙部43bが第1仮想線分L1aと重なるように配置されておらず第1仮想線分L1aよりも風上側に配置されている点で異なる。
図10に示されるように、実施の形態4に係る熱交換器10Cは、実施の形態1に係る熱交換器10と基本的に同様の構成を備えるが、1つの風路領域RPに複数の空隙部(第1空隙部44aおよび第2空隙部45b)が配置されている点で異なる。
Claims (10)
- 第1方向において一端および他端とを有する板状のフィンと、
前記フィンを貫通しており、前記第1方向と交差する第2方向において隣り合う第1伝熱管および第2伝熱管とを備え、
前記第1伝熱管および前記第2伝熱管の延在方向に垂直な断面の外形状は、長手方向および短手方向を有する扁平形状であり、
前記一端側に位置する前記第1伝熱管の第1端部は前記他端側に位置する前記第1伝熱管の第2端部よりも前記第2方向の一方側に配置されており、
前記一端側に位置する前記第2伝熱管の第3端部は前記他端側に位置する前記第2伝熱管の第4端部よりも前記第2方向の前記一方側に配置されており、
前記フィンと前記第1伝熱管および前記第2伝熱管の少なくともいずれかとの間には、前記フィンと前記第1伝熱管および前記第2伝熱管の少なくともいずれかとが接続されている部分と、前記フィンと前記第1伝熱管および前記第2伝熱管の少なくともいずれかとの間を隔てている少なくとも1つの空隙部とが配置されており、
前記少なくとも1つの空隙部は、前記第1伝熱管の前記長手方向の中心を通って前記短手方向に沿って延びる仮想中心線よりも、前記第1方向の前記一端側に配置されている、熱交換器。 - 前記少なくとも1つの空隙部が、前記第1伝熱管と前記第2伝熱管との間を最短距離で結ぶ仮想線であって前記第1方向において最も前記一端側に描かれる第1仮想線分と重なるように配置されている、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記第1仮想線分上の前記フィンの幅は、前記仮想中心線上の前記フィンの幅よりも短い、請求項2に記載の熱交換器。
- 前記第1仮想線分に沿った方向における前記空隙部の幅は、前記第1仮想線分上において最も大きい、請求項3に記載の熱交換器。
- 前記第1伝熱管および前記第2伝熱管は、前記短手方向に互いに間隔を隔てて平行に配置されている上平面および下平面と、前記一端側において前記上平面と前記下平面とを接続している第1面および前記他端側において前記上平面と前記下平面とを接続している第2面とを有し、
前記第1仮想線分は、前記第1伝熱管の前記上平面と前記第1面との境界部を通る、請求項2〜4のいずれか1項に記載の熱交換器。 - 前記少なくとも1つの空隙部は、前記第1伝熱管の前記上平面に面している、請求項5に記載の熱交換器。
- 前記少なくとも1つの空隙部は、前記第2伝熱管の前記下平面に面している、請求項5または6に記載の熱交換器。
- 前記少なくとも1つの空隙部は、複数の前記空隙部であり、
前記複数の空隙部は、前記第1伝熱管の前記上平面に面している第1空隙部と、前記第1仮想線分に沿った方向において前記第1空隙部と間隔を隔てて配置されており、かつ前記第2伝熱管の前記下平面に面している第2空隙部とを含む、請求項6または7に記載の熱交換器。 - 前記第1伝熱管の前記第1端部と前記第2伝熱管の前記第4端部との間の前記第2方向における距離は、前記第1伝熱管の前記第2端部と前記第2伝熱管の前記第3端部との間の前記第2方向における距離よりも短い、請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱交換器。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱交換器と、
前記熱交換器に対し、前記第1方向に沿って熱交換流体を吹付けるファンとを備え、
前記熱交換器は、前記フィンの前記一端が前記熱交換流体の風上側に位置しかつ前記第2方向が重力方向に沿うように配置されている、冷凍サイクル装置。
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