KR101521371B1 - 열교환기 및 공기 조화기 - Google Patents

열교환기 및 공기 조화기 Download PDF

Info

Publication number
KR101521371B1
KR101521371B1 KR1020137021574A KR20137021574A KR101521371B1 KR 101521371 B1 KR101521371 B1 KR 101521371B1 KR 1020137021574 A KR1020137021574 A KR 1020137021574A KR 20137021574 A KR20137021574 A KR 20137021574A KR 101521371 B1 KR101521371 B1 KR 101521371B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
airfoil
heat exchanger
portions
plate portion
Prior art date
Application number
KR1020137021574A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130110221A (ko
Inventor
야스타카 오오타니
요시오 오리타니
다쿠야 가즈사
마사노리 진도오
준이치 하마다테
슌 요시오카
? 요시오카
Original Assignee
다이킨 고교 가부시키가이샤
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 다이킨 고교 가부시키가이샤 filed Critical 다이킨 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20130110221A publication Critical patent/KR20130110221A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101521371B1 publication Critical patent/KR101521371B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/04—Preventing the formation of frost or condensate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05383—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • F28F1/325—Fins with openings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00—Fins
    • F28F2215/04—Assemblies of fins having different features, e.g. with different fin densities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00—Fins
    • F28F2215/12—Fins with U-shaped slots for laterally inserting conduits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

열교환기(30)의 핀(36)에는, 인접하는 상기 편평관(33) 사이의 공간을 통풍로(40)로 구획하도록 상하로 배열되는 복수의 중간 판부(70)와, 상하로 인접하는 중간 판부(70) 사이에 형성되어, 풍상(風上)측이 개방되어 편평관(扁平管)(33)이 삽입되는 복수의 관삽입부(46)와, 상하로 배열되는 복수의 중간 판부(板部)(70)의 풍하(風下) 단부가 연속되도록 상하로 연장되는 풍하 판부(75)와, 각 중간 판부(70)의 풍상측 단부(端部)로부터 편평관(33)보다 풍상측을 향해 각각 돌출하는 복수의 풍상 판부(77)가 배치된다. 풍상 판부(77)에는, 통풍로(40)측을 향해 돌출되는 적어도 하나의 풍상측 전열부(81, 91, 92, 95)가 형성된다.

Description

열교환기 및 공기 조화기{HEAT EXCHANGER AND AIR CONDITIONER}
본 발명은, 편평관(扁平管)과 핀(fin)을 구비하고, 편평관 내를 흐르는 유체를 공기와 열교환시키는 열교환기, 및 열교환기를 구비한 공기 조화기에 관한 것이다.
종래, 편평관과 핀을 구비한 열교환기가 알려져 있다. 특허문헌 1 및 2에는, 이 종류의 열교환기가 기재되어 있다. 이들 특허문헌에 기재된 열교환기에서는, 좌우방향으로 연장되는 복수의 편평관이 서로 소정의 간격을 두고 상하로 나열되고, 판형상의 핀이 서로 소정의 간격을 두고 편평관의 신장(伸長)방향으로 나열되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 2의 도 2에 기재되어 있는 바와 같이, 이 열교환기에서는, 핀에 가늘고 긴 노치(notch)부가 형성되고, 각 노치부에 편평관이 끼워 넣어진다. 그리고, 이 열교환기에서는, 인접하는 편평관 사이의 통풍로를 흐르는 공기가, 편평관 내를 흐르는 유체와 열교환한다.
일본 특허공개 2003-262485호 공보 일본 특허공개 2010-054060호 공보
그런데, 특허문헌 1과 2에 개시된 열교환기에 있어서, 통풍로를 흐르는 공기가 0℃ 이하가 되면, 공기 중의 수증기가 동결하여 핀의 표면에 서리가 부착되어 버린다. 통풍로에서, 핀 표면의 착상량(着霜量)이 늘어 가면, 핀의 열전달률이 저하되거나, 통풍로의 유로(流路) 저항이 증대되는 문제가 발생한다.
본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 복수의 편평관과 복수의 핀을 구비한 열교환기에 있어서, 통풍로 내의 핀 표면의 착상(着霜)을 방지하는 데 있다.
제 1 발명은, 측면이 대향하도록 상하로 배열되는 복수의 편평관(33)과, 이 편평관(33)의 신장방향으로 배열되어 상하로 연장되는 판형상의 복수의 핀(36)을 구비하는 열교환기를 대상으로 하고, 상기 핀(36)은, 인접하는 상기 편평관(33) 사이의 공간을 통풍로(40)로 구획하도록 상하로 배열되는 복수의 중간 판부(板部)(70)와, 상하로 인접하는 상기 중간 판부(70) 사이에 형성되어, 풍상(風上)측이 개방되어 상기 편평관(33)이 삽입되는 복수의 관삽입부(46)와, 상하로 배열되는 상기 복수의 중간 판부(70)의 풍하(風下) 단부(端部)와 연속하도록 상하로 연장되는 풍하 판부(75)와, 상기 각 중간 판부(70)의 풍상측 단부로부터 상기 편평관(33)보다 풍상측을 향해 각각 돌출하는 복수의 풍상 판부(77)를 가지고, 이 풍상 판부(77)에는, 핀(36)의 두께방향으로 돌출하는 적어도 하나의 풍상측 전열부(傳熱部)(81, 91, 92, 95)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
제 1 발명의 핀(36)에서는, 복수의 중간 판부(70)의 풍상 단부로부터 풍상측을 향해 복수의 풍상 판부(77)가 돌출되어 형성된다. 증발기로서 기능하는 열교환기를 공기가 통과할 시에는, 먼저, 이 공기가 풍상 판부(77)에 의해 냉각된다. 이 공기가 풍상 판부(77)에 의해 노점(露點)온도 이하까지 냉각되면, 공기 중의 수증기가 응축된다. 또, 풍상 판부(77)의 측방을 흐르는 공기가 0℃ 이하가 되면, 공기 중의 수증기가 풍상 판부(77) 표면에서 서리가 된다. 이상과 같이, 본 발명에서는, 풍상 판부(77)의 측방을 흐르는 공기 중의 수증기가 응축되거나, 또는 서리가 됨으로써, 이 공기가 제습(除濕)된다.
이와 같이 제습된 공기는, 중간 판부(70)을 따르도록 통풍로(40)를 흐른다. 중간 판부(70)는, 편평관(33)으로부터 비교적 가까운 위치에 있기 때문에, 통풍로(40)를 흐르는 공기가 급격하게 냉각된다. 그러나, 이 공기는, 풍상 판부(77)에 의해 제습되므로, 중간 판부(70) 표면에서의 서리의 성장이 억제된다.
그런데, 풍상 판부(77)는, 편평관(33)으로부터 비교적 먼 위치에 있기 때문에, 풍상 판부(77)의 측방을 흐르는 공기는, 통풍로(40)를 흐르는 공기와 비교하여, 냉각되기 어렵다. 그러나, 본 발명의 핀(36)에서는, 풍상 판부(77)에 풍상측 전열부(81, 91, 92, 95)를 형성하므로, 공기와 풍상 판부(77)와의 열교환이 촉진된다. 그 결과, 풍상 판부(77)의 측방을 흐르는 공기가 냉각되기 쉬워지고, 이 공기의 제습효과가 향상된다. 이에 따라, 본 발명에서는, 중간 판부(70) 표면에서의 서리의 성장을 한층 효과적으로 억제할 수 있다.
제 2 발명은, 제 1 발명에 있어서, 상기 풍상측 전열부는, 상기 풍상 판부(77)의 돌출 방향으로 연장되는 리브(rib)(91, 92)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 2 발명에서는, 풍상 판부(77)에 리브(91, 92)가 형성되고, 이 리브(91, 92)가 풍상측 전열부를 구성한다. 이에 따라, 풍상 판부(77)의 측방을 흐르는 공기가 냉각되기 쉬워지고, 이 공기의 제습효과가 향상된다.
또, 본 발명의 핀(36)에서는, 중간 판부(70)로부터 풍상 판부(77)를 돌출 형성하므로, 중간 판부(70)에 대해 풍상판부(77)가 수평방향으로 굴곡하기 쉬어진다. 그러나, 풍상 판부(77)의 리브(rib)(91, 92)는, 이 풍상 판부(77)의 돌출하는 방향으로 연장되어 형성되므로, 풍상 판부(77)에서의 수평방향의 굽힘 강도가 증대한다. 따라서, 풍상 판부(77)가 수평방향으로 굴곡되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
제 3 발명은, 제 2 발명에 있어서, 상기 풍상측 전열부는, 상기 풍상 판부(77)의 상하방향 중간 부위에 형성되는 중간 전열부(81, 95)와, 이 중간 전열부(81, 95)의 상측 및 하측 중 적어도 한쪽에 형성되는 상기 리브(91, 92)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 3 발명에서는, 풍상 판부(77)에 중간 전열부(81, 95)가 형성되고, 이 중간 전열부(81, 95)가 풍상측 전열부를 구성한다. 중간 전열부(81, 95)는, 풍상 판부(77)의 상하방향 중간 부위에 형성되므로, 공기와 중간 전열부(81, 95) 사이에서의 전열이 촉진되어, 이 공기의 냉각효과가 향상된다. 한편, 풍상 판부(77)에 중간 전열부(81, 95)를 형성하면, 공기는, 중간 전열부(81, 95)의 상측과 하측으로 안내되기 쉬어진다. 그러나, 본 발명에서는, 중간 전열부(81, 95)의 상측과 하측에 리브(91, 92)를 형성하므로, 이 공기와 리브(91, 92) 사이의 전열도 촉진된다. 그 결과, 풍상 판부(77)의 측방을 흐르는 공기의 냉각효과가 더욱 향상된다.
제 4 발명은, 제 1 내지 제 3 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 풍상측 전열부는, 공기의 통과방향과 직교하는 방향으로 연장되는 팽출부(膨出部)(81)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 4 발명에서는, 풍상 판부(77)에 팽출부(81)가 형성되고, 이 팽출부(81)가 풍상측 전열부를 구성한다. 팽출부(81)는, 공기의 통과방향과 교차되는 방향으로 연장되므로, 공기와 팽출부(81) 사이에서의 전열이 촉진되어, 이 공기의 냉각효과가 향상된다.
제 5 발명은, 제 1 내지 제 4 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 풍상측 전열부는, 상기 핀(36)의 일부를 잘라 세워 형성된 잘라 세움부(95)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 5 발명에서는, 풍상 판부(77)에 풍상측 전열부(傳熱部)로서 잘라 세움부(95)가 형성된다. 그 결과, 공기와 잘라 세움부(95) 사이에서의 전열이 촉진되어, 이 공기의 냉각효과가 향상된다.
제 6 발명은, 공기 조화기를 대상으로 하여, 제 1 내지 제 5 발명 중 어느 한 발명의 열교환기(30)가 설치된 냉매회로(20)를 구비하고, 이 냉매회로(20)에서 냉매를 순환시켜 냉동 사이클을 행하는 것을 특징으로 한다.
제 6 발명에서는, 제 1 내지 제 5 발명의 열교환기(30)가, 공기 조화기에 적용된다. 따라서, 증발기로 한 열교환기(30)에서는, 통풍로(40)를 구획하는 중간 판부(70)의 표면에서 서리가 성장하여 버리는 것이 억제된다.
본 발명에서는, 핀(36)의 중간 판부(70)로부터 풍상측을 향해 풍상 판부(77)를 형성하고, 이 풍상 판부(77)에 풍상 전열부(81, 91, 92, 95)를 형성하므로, 통풍로(40)에 유입하기 전의 공기를 풍상 판부(77)에 의해 제습할 수 있다. 이에 따라, 중간 판부(70)이 표면에서 서리가 성장하는 것을 억제할 수 있으므로, 핀(36)의 열전달률 저하와, 통풍로(40)의 유로 저항 증대를 방지할 수 있다.
제 2 발명에서는, 리브(91, 92)에 의해 공기의 냉각효과를 향상시킬 수 있음과 동시에, 풍상 판부(77)가 굴곡되어 버리는 것을, 이 리브(91, 92)에 의해 방지할 수 있다. 이와 같이 하여 풍상 판부(77)가 쓰러지는 것을 방지할 수 있으면, 공기를 각 통풍로(40)로 균일하게 유입시킬 수 있다. 그 결과, 이 열교환기의 신뢰성을 확보할 수 있다.
제 3∼제 5 발명에서는, 공기와 풍상 판부(77) 사이에서의 전열을 촉진할 수 있어, 풍상 판부(77)에 의한 공기의 냉각효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 또, 제 5 발명에서는, 잘라 세움부(95)의 돌출단을 옆의 풍상 판부(77)에 접촉시킴으로써, 풍상 판부(77)가 수평으로 쓰러지는 것을 방지할 수 있다.
제 6 발명에서는, 증발기로서 기능시킨 열교환기(33)에 있어서, 통풍로(40)에 면하는 중간 판부(70)의 착상량을 줄일 수 있다. 때문에, 열교환기(30)의 서리를 녹이기 위한 디프로스트(defrost) 운전의 실행시간을 단축시킬 수 있고, 단축된 시간만큼 난방운전의 실행시간을 길게 할 수 있다. 그 결과, 이 공기 조화기의 에너지 절약성을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 실시형태에 관한 열교환기를 구비하는 공기 조화기의 개략 구성을 나타내는 냉매 회로도이다.
도 2는, 실시형태에 관한 열교환기의 개략 사시도이다.
도 3은, 실시형태에 관한 열교환기의 정면을 나타내는 일부 단면도이다.
도 4는, 도 3의 A-A 단면의 일부를 나타내는 열교환기의 단면도이다.
도 5는, 실시형태에 관한 열교환기 핀의 주요부를 나타내는 도이고, (A)는 핀의 정면도이며, (B)는 (A)의 B-B 단면을 나타내는 단면도이다.
도 6은, 실시형태에 관한 열교환기에 형성된 핀의 단면도이고, (A)는 도 5의 C-C 단면을 나타내고, (B)는 도 5의 D-D 단면을 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 그리고, 이하의 실시형태는, 본질적으로 바람직한 예시이며, 본 발명, 그 적용물, 또는 그 용도의 범위를 제한하는 것을 의도하는 것은 아니다.
실시형태에 관한 열교환기(30)는, 후술하는 공기 조화기(10)의 실외 열교환기(23)를 구성한다.
-공기 조화기-
본 실시형태의 열교환기(30)를 구비한 공기 조화기(10)에 대해, 도 1을 참조하면서 설명한다.
<공기 조화기의 구성>
공기 조화기(10)는, 실외유닛(11) 및 실내유닛(12)을 구비한다. 실외유닛(11)과 실내유닛(12)은, 액측 연결배관(13) 및 가스측 연결배관(14)을 통해 서로 접속된다. 공기 조화기(10)에서는, 실외유닛(11), 실내유닛(12), 액측 연결배관(13), 및 가스측 연결배관(14)에 의해, 냉매회로(20)가 형성된다.
냉매회로(20)에는, 압축기(21)와, 사방전환밸브(22)와, 실외 열교환기(23)와, 팽창밸브(24)와, 실내 열교환기(25)가 배치된다. 압축기(21), 사방전환밸브(22), 실외 열교환기(23), 및 팽창밸브(24)는, 실외유닛(11)에 수용된다. 실외유닛(11)에는, 실외 열교환기(23)로 실외공기를 공급하기 위한 실외팬(15)이 설치된다. 한편, 실내 열교환기(25)는, 실내유닛(12)에 수용된다. 실내유닛(12)에는, 실내 열교환기(25)로 실내공기를 공급하기 위한 실내팬(16)이 설치된다.
냉매회로(20)는, 냉매가 충전(充塡)된 폐회로이다. 냉매회로(20)에서, 압축기(21)는, 그 토출측이 사방전환밸브(22)의 제 1 포트로, 그 흡입측이 사방전환밸브(22)의 제 2 포트로, 각각 접속된다. 또, 냉매회로(20)에서는, 사방전환밸브(22)의 제 3 포트로부터 제 4 포트를 향해 차례로, 실외 열교환기(23)와, 팽창밸브(24)와, 실내 열교환기(25)가 배치된다.
압축기(21)는, 스크롤형 또는 로터리형의 전(全)밀폐형 압축기이다. 사방전환밸브(22)는, 제 1 포트가 제 3 포트와 연통하며 또한, 제 2 포트가 제 4 포트와 연통하는 제 1 상태(도 1에 파선으로 나타내는 상태)와, 제 1 포트가 제 4 포트와 연통하며 또한, 제 2 포트가 제 3 포트와 연통하는 제 2 상태(도 1에 실선으로 나타내는 상태)로 전환된다. 팽창밸브(24)는, 이른바 전자 팽창밸브이다.
실외 열교환기(23)는, 실외공기를 냉매와 열교환시킨다. 실외 열교환기(23)는, 본 실시형태의 열교환기(30)에 의해 구성된다. 한편, 실내 열교환기(25)는, 실내공기를 냉매와 열교환시킨다. 실내 열교환기(25)는, 원관(圓管)인 전열관(傳熱管)을 구비한 이른바, 크로스 핀형 핀앤튜브 열교환기에 의해 구성된다.
<냉방운전>
공기 조화기(10)는, 냉방운전을 행한다. 냉방운전 중에는, 사방전환밸브(22)가 제 1 상태로 설정된다. 또, 냉방운전 중에는, 실외팬(15) 및 실내팬(16)이 운전된다.
냉매회로(20)에서는, 냉동 사이클이 행해진다. 구체적으로, 압축기(21)로부터 토출된 냉매는, 사방전환밸브(22)를 통해 실외 열교환기(23)로 유입하여, 실외공기로 방열하고 응축된다. 실외 열교환기(23)로부터 유출된 냉매는, 팽창밸브(24)를 통과할 시에 팽창하고 나서 실내 열교환기(25)로 유입하여, 실내공기로부터 흡열하고 증발된다. 실내 열교환기(25)로부터 유출된 냉매는, 사방전환밸브(22)를 통과 후에 압축기(21)로 흡입되고 압축된다. 실내유닛(12)은, 실내 열교환기(25)에서 냉각된 공기를 실내로 공급한다.
<난방운전>
공기 조화기(10)는, 난방운전을 행한다. 난방운전 중에는, 사방전환밸브(22)가 제 2 상태로 설정된다. 또, 난방운전 중에는, 실외팬(15) 및 실내팬(16)이 운전된다.
냉매회로(20)에서는, 냉동 사이클이 행해진다. 구체적으로, 압축기(21)로부터 토출된 냉매는, 사방전환밸브(22)를 통해 실내 열교환기(25)로 유입하여, 실내공기로 방열하고 응축된다. 실내 열교환기(25)로부터 유출된 냉매는, 팽창밸브(24)를 통과할 시에 팽창하고 나서 실외 열교환기(23)로 유입하여, 실외공기로부터 흡열하고 증발된다. 실외 열교환기(23)로부터 유출된 냉매는, 사방전환밸브(22)를 통과 후에 압축기(21)로 흡입되고 압축된다. 실내유닛(12)은, 실내 열교환기(25)에서 가열된 공기를 실내로 공급한다.
<서리 제거 동작>
상술한 바와 같이, 난방운전 중에는, 실외 열교환기(23)가 증발기로서 기능한다. 외기기온이 낮은 운전조건에서는, 실외 열교환기(23) 냉매의 증발온도가 0?를 하회하는 경우가 있고, 이 경우에는, 실외공기 중의 수분이 서리가 되어 실외 열교환기(23)에 부착한다. 그래서, 공기 조화기(10)는, 예를 들어 난방운전의 지속시간이 소정값(예를 들어, 수십 분)에 도달할 때마다, 서리 제거 동작을 행한다.
서리 제거 동작을 개시할 시에는, 사방전환밸브(22)가 제 2 상태에서 제 1 상태로 전환하고, 실외팬(15) 및 실내팬(16)이 정지한다. 서리 제거 동작 중의 냉매회로(20)에서는, 압축기(15)로부터 토출된 고온의 냉매가 실외 열교환기(23)로 공급된다. 실외 열교환기(23)에서는, 그 표면에 부착된 서리가 냉매에 의해 데워져 융해(融解)된다. 실외 열교환기(23)에서 방열한 냉매는, 팽창밸브(24)와 실내 열교환기(25)를 차례로 통과하여, 그 후에 압축기(21)로 흡입되고 압축된다. 서리 제거 동작이 종료하면, 난방운전이 재개된다. 즉, 사방전환밸브(22)가 제 1 상태에서 제 2 상태로 전환하고, 실외팬(15) 및 실내팬(16)의 운전이 재개된다.
-제 1 실시형태의 열교환기-
공기 조화기(10)의 실외 열교환기(23)를 구성하는 본 실시형태의 열교환기(30)에 대해, 도 2~도 6을 적절히 참조하면서 설명한다.
<열교환기의 전체 구성>
도 2 및 도 3에 나타내듯이, 본 실시형태의 열교환기(30)는, 하나의 제 1 헤더(header) 집합관(31)과, 하나의 제 2 헤더 집합관(32)과, 다수의 편평관(33)과, 다수의 핀(36)을 구비한다. 제 1 헤더 집합관(31), 제 2 헤더 집합관(32), 편평관(33), 및 핀(36)은, 모두 알루미늄 합금제의 부재이고, 서로 납땜(brazing)에 의해 접합된다.
제 1 헤더 집합관(31)과 제 2 헤더 집합관(32)은, 모두 양단(兩端)이 폐색(閉塞)된 가늘고 긴 중공(中空) 원통형으로 형성된다. 도 3에서는, 열교환기(30)의 좌측단에 제 1 헤더 집합관(31)이 세워 설치되고, 열교환기(30)의 우측단에 제 2 헤더 집합관(32)이 세워 설치된다. 즉, 제 1 헤더 집합관(31)과 제 2 헤더 집합관(32)은, 각각의 축방향이 상하방향으로 되는 자세로 설치된다.
도 4에도 나타내듯이, 편평관(33)은, 그 단면(斷面)형상이 편평한 장원형(長圓形) 또는 모서리가 둥근 직사각형으로 된 전열관이다. 열교환기(30)에 있어서, 복수의 편평관(33)은, 그 신장방향이 좌우방향으로 되고, 또한 각각의 평탄한 측면이 서로 마주 보는 자세로 배치된다. 또, 복수의 편평관(33)은, 서로 일정의 간격을 두고 상하로 나열 배치된다. 각 편평관(33)은, 그 일단(一端)부가 제 1 헤더 집합관(31)에 삽입되고, 그 타단(他端)부가 제 2 헤더 집합관(32)에 삽입된다.
핀(36)은, 판형상의 핀이고, 편평관(33)의 신장방향으로 서로 일정의 간격을 두고 배치된다. 즉, 핀(36)은, 편평관(33)의 신장방향과 실질적으로 직교하도록 배치된다. 상세한 것은 후술하나, 각 핀(36)에서는, 상하로 인접하는 편평관(33) 사이에 위치하는 부분이, 중간 판부(70)를 구성한다.
도 3에 나타내듯이, 열교환기(30)에서는, 상하로 인접하는 편평관(33) 사이의 공간이, 핀(36)의 중간 판부(70)에 의해 복수의 통풍로(40)로 구획된다. 열교환기(30)는, 편평관(33)의 유체통로(34)를 흐르는 냉매를, 통풍로(40)를 흐르는 공기와 열교환시킨다.
<핀의 구성>
도 4 및 도 5에 나타내듯이, 핀(36)은, 금속판을 프레스 가공함으로써 형성된 세로로 긴 판형상의 핀(36)이다. 핀(36)의 두께는 대략 0.1㎜ 정도이다.
핀(36)에는, 핀(36)의 전연(前緣)(38)으로부터 핀(36)의 폭방향(즉, 공기의 통과방향)으로 연장되는 가늘고 긴 노치(notch)부(45)가, 다수 형성된다. 핀(36)에서는, 다수의 노치부(45)가, 핀(36)의 길이방향(상하방향)에 일정의 간격으로 형성된다. 노치부(45) 중 핀(36)의 중간 판부(70) 사이의 부분은, 관삽입부(46)를 구성한다. 관삽입부(46)에는, 개방된 풍상측으로부터 편평관(33)이 끼워 넣어지고 유지된다. 관삽입부(46)는, 상하방향의 폭이 편평관(33)의 두께와 실질적으로 동등하고, 길이가 편평관(33)의 폭과 실질적으로 동등하다.
편평관(33)은, 핀(36)의 관삽입부(46)로, 핀(36)의 전연(38)측으로부터 끼워 넣어진다. 편평관(33)은, 관삽입부(46)의 주연부(周緣部)와 납땜에 의해 접합된다. 즉, 편평관(33)은, 노치부(45)의 일부분인 관삽입부(46)의 주연부에 끼워진다.
핀(36)은, 상하로 인접하는 편평관(33) 사이에 위치하는 복수의 중간 판부(70)와, 이들 중간 판부(70)의 풍하측에 형성되는 풍하 판부(75)와, 복수의 중간 판부(70)의 풍상측에 형성되는 풍상 판부(77)를 갖는다. 중간 판부(70)는, 상하로 인접하는 편평관(33) 사이의 공간을 통풍로(40)로 구획한다. 즉, 중간 판부(70)는, 통풍로(40)에 면한다. 풍하 판부(75)는, 상하로 배열되는 모든 중간 판부(70)의 풍하 단부와 연속된다. 풍상 판부(77)는, 중간 판부(70)의 풍상 단부의 상하방향 중간부위로부터 풍상측을 향해 돌출된다. 풍상 판부(77)의 높이는, 중간 판부(70)의 높이보다 낮고, 풍상 판부(77)의 폭은, 중간 판부(70)의 폭보다 좁게 된다.
핀(36)에는, 루버(50a, 50b)와 팽출(膨出)부(81∼83)가 형성된다. 핀(36)에서는, 루버(50a, 50b)의 풍상측에 팽출부(81~83)가 형성된다. 또, 이하에 나타내는 팽출부(81~83)와 루버(50a, 50b)의 수는, 모두 단지 일례이다.
구체적으로, 핀(36)에서는, 풍상쪽 부분에 3개의 팽출부(81~83)가 형성된다. 3개의 팽출부(81~83)는, 공기의 통과방향(즉, 핀(36)의 전연(38)에서 후연(後緣)(39)을 향하는 방향)으로 나열된다. 즉, 핀(36)에는, 풍상에서 풍하를 향해 차례로, 제 1 팽출부(81)와, 제 2 팽출부(82)와, 제 3 팽출부(83)가 형성된다. 핀(36)에서는, 제 1 팽출부(81)가 풍상 판부(77)로부터 중간 판부(70)에 걸치는 부분에 형성되고, 제 2 팽출부(82)와 제 3 팽출부(83)가 중간 판부(70)에 형성된다.
각 팽출부(81~83)는, 핀(36)을 통풍로(40)측을 향해 팽출시킴으로써, 산형으로 형성된다. 3개의 팽출부(81~83)는, 서로 동일 방향으로 팽출한다. 본 실시형태의 핀(36)에서는, 각 팽출부(81~83)가 핀(36)의 전연(38)에서 보아 우측으로 팽출된다. 또, 각 팽출부(81~83)의 능선(稜線)(81a, 82a, 83a)(산형 팽출부의 돌출단을 이루는 변)은, 핀(36)의 전연(38)과 실질적으로 평행으로 된다. 즉, 각 팽출부(81∼83)의 능선(81a, 82a, 83a)은, 통풍로(40)에서의 공기 흐름방향과 교차된다.
도 5의 (B)에 나타내듯이, 제 1 팽출부(81)의 팽출방향 높이 H1과, 제 2 팽출부(82)의 팽출방향 높이 H2와, 제 3 팽출부(83)의 팽출방향 높이 H3과 동등하다(H1=H2=H3). 또, 도 5의 (A)에 나타내듯이, 제 1 팽출부(81)의 공기 통과방향 폭 W1은, 제 2 팽출부(82)의 공기 통과방향 폭 W2보다 좁고, 제 3 팽출부(83)의 공기 통과방향 폭 W3은, 제 1 팽출부(81)의 공기의 통과방향의 폭 W1보다 좁다(W1<W2<W3).
또, 핀(36)의 중간 판부(70)에서는, 팽출부(81∼83) 풍하측에 일군(一群)의 루버(50a, 50b)가 형성된다. 각 루버(50a, 50b)는, 중간 판부(70)에 복수의 슬릿을 형성하고, 인접하는 슬릿 사이의 부분을 비틀도록 소성(塑性) 변형시킴으로써 형성된다. 각 루버(50a, 50b)의 길이방향은, 핀(36)의 전연(38)과 실질적으로 평행(즉, 상하방향)이 된다. 즉, 각 루버(50a, 50b)의 길이방향은, 공기의 통과방향과 교차되는 방향이 된다. 각 루버(50a, 50b)의 길이는, 서로 동등하게 된다.
도 5의 (B)에 나타내듯이, 각 루버(50a, 50b)는, 그 주위의 평탄한 부분에 대해 경사진다. 구체적으로, 각 루버(50a, 50b) 풍상측의 잘라 세운 단(端)(53a, 53b)은, 핀(36)의 전연(38)에서 보아 좌측으로 팽출한다. 한편, 각 루버(50a, 50b) 풍하측의 잘라 세운 단(53a, 53b)은, 핀(36)의 전연(38)에서 보아 우측으로 팽출한다.
도 6의 (A) 및 도 6의 (B)에 나타내듯이, 루버(50a, 50b)의 잘라 세운 단(53a, 53b)은, 주연부(54a, 54b)와, 상측 연부(55a, 55b)와, 하측 연부(56a, 56b)에 의해 구성된다. 주연부(54a, 54b)의 신장방향은, 핀(36) 전연(38)의 신장방향과 실질적으로 평행이다. 상측 연부(55a, 55b)는, 주연부(54a, 54b)의 상단에서 루버(50a, 50b)의 상단에 걸치는 부분이며, 주연부(54a, 54b)에 대해 경사진다. 하측 연부(56a, 56b)는, 주연부(54a, 54b) 하단으로부터 루버(50a, 50b) 하단에 걸치는 부분으로, 주연부(54a, 54b)에 대해 경사진다.
도 5의 (A) 및 도 6의 (A)에 나타내듯이, 풍상 쪽에 위치하는 복수의 루버(50a)에서는, 하측 연부(56a)의 주연부(54a)에 대한 경사각 θ2가, 상측 연부(55a)의 주연부(54a)에 대한 경사각 θ1보다 작게 된다(θ2<θ1). 따라서, 이 루버(50a)에서는, 하측 연부(56a)가 상측 연부(55a)보다 길게 된다. 이 풍상측 루버(50a)는, 잘라 세운 단(53a)의 형상이 상하 비대칭으로 된 비대칭 루버이다.
한편, 도 5의 (A) 및 도 6의 (B)에 나타내듯이, 풍하 쪽에 위치하는 복수의 루버(50b)에서는, 하측 연부(56b)의 주연부(54b)에 대한 경사각 θ4가, 상측 연부(55b)의 주연부(54b)에 대한 경사각 θ3과 동등하게 된다(θ4=θ3). 이 루버(50b)는, 잘라 세운 단(53b)의 형상이 상하 대칭으로 된 대칭 루버이다. 그리고, 풍하측 루버(50b)에서의 상측 연부(55b)의 경사각 θ3은, 풍상쪽 루버(50a)에서의 상측 연부(55a)의 경사각 θ1과 동등하다(θ3=θ1).
도 5의 (A)에 나타내듯이, 제 2 팽출부(82) 및 제 3 팽출부(83)의 상단으로부터 중간 판부(70)의 상단까지의 거리 L1과, 제 2 팽출부(82) 및 제 3 팽출부(83)의 하단으로부터 중간 판부(70)의 하단까지의 거리 L2와, 루버(50a, 50b)의 상단으로부터 중간 판부(70)의 상단까지의 거리 L3과, 루버(50a, 50b)의 하단으로부터 중간 판부(70)의 하단까지의 거리 L4는 서로 동등하게 된다.
핀(36)에서는, 각 중간 판부(70)와 풍하 판부(75)에 걸치는 부분에, 보조 팽출부(85)가 하나씩 형성된다.
보조 팽출부(85)는, 핀(36)을 팽출시킴에 따라, 산형으로 형성된다. 본 실시형태의 핀(36)에서, 각 보조 팽출부(85)는, 핀(36)의 전연(38)에서 보아 우측으로 팽출한다. 또, 보조 팽출부(85)의 능선(85a)은, 핀(36)의 전연(38)과 실질적으로 평행이 된다. 즉, 보조 팽출부(85)의 능선(85a)은, 통풍로(40)에서의 공기 흐름방향과 교차된다. 또, 보조 팽출부(85)의 하단은, 풍하측만큼 하방이 되도록 경사진다.
도 5의 (B)에 나타내듯이, 보조 팽출부(85)의 팽출방향 높이 H5는, 제 1∼제 3 팽출부(81, 82, 83)의 팽출방향 각 높이 H1, H2, H3보다 낮다(H5<H1=H2=H3). 또, 도 5의 (A)에 나타내듯이, 보조 팽출부(85)의 공기 통과방향의 폭 W5는, 제 3 팽출부(83)의 공기 통과방향의 폭 W3보다 좁다(W5<W3).
핀(36)의 풍하 판부(75)에는, 상하로 연장되는 도수용 리브(49)와, 상하로 배열되는 복수의 풍하측 태브(tab)(48)와, 상하로 인접하는 풍하측 태브(48) 사이에 각각 배치되는 복수의 풍하측 팽출부(84)가 형성된다.
도수용 리브(49)는, 핀(36)의 후연(後緣)(39)을 따라 상하로 연장되는 가늘고 긴 오목홈이다. 도수용 리브(49)는, 핀(36)의 풍하 판부(75) 상단으로부터 하단에 걸쳐 형성된다.
풍하측 태브(48)는, 핀(36)을 잘라 세움으로써 형성된 직사각형의 작은 편(片)이다. 풍하측 태브(48)는, 그 돌출단이 옆의 핀(36)에 접촉함으로써, 핀(36)끼리의 간격을 유지한다.
풍하측 팽출부(84)는, 풍하 판부(75)를 팽출시킴으로써, 산형으로 형성된다. 본 실시형태의 핀(36)에 있어서, 각 풍하측 팽출부(84)는, 핀(36)의 전연(38)에서 보아 우측으로 팽출된다. 또, 풍하측 팽출부(84)의 능선(84a)은, 핀(36)의 전연(38)과 실질적으로 평행이 된다. 즉, 풍하측 팽출부(84)의 능선(84a)은, 통풍로(40)에서의 공기 흐름방향과 교차된다.
도 5의 (B)에 나타내듯이, 풍하측 팽출부(84)의 팽출방향의 높이 H4는, 제 1∼제 3 팽출부(81, 82, 83)의 팽출방향 각 높이 H1, H2, H3와 동등하다(H4=H1=H2=H3). 또, 도 5(A)에 나타내듯이, 풍하측 팽출부(84)의 공기 통과방향의 폭 W4는, 제 2 팽출부(82)의 공기 통과방향의 폭 W2과 동등하다(W4=W2).
핀(36)에서는, 각 풍상 판부(77)와 각 중간 판부(70)에 걸친 부분에, 2개의 수평 리브(91, 92)와, 상술한 제 1 팽출부(81)가 형성된다.
제 1 팽출부(81)는, 풍상 판부(77)의 상하방향 중간 부위에 형성되는 중간 전열부를 구성한다. 또, 제 1 팽출부(81)는, 중간 판부(70)보다 풍상측에서, 핀(36)과 공기와의 전열을 촉진시키는 풍상측 전열부를 구성한다.
핀(36)에서는, 제 1 팽출부(81) 및 풍상측 태브(95)의 상측에 상측 수평리브(91)가 형성되고, 제 1 팽출부(81) 및 풍상측 태브(95)의 하측에 하측 수평리브(92)가 형성된다. 이들 수평리브(91, 92)는, 통풍로(40)측으로 돌출하는 볼록돌기에 의해 구성된다. 각 수평리브(91, 92)가 돌출되는 방향은, 상술한 각 팽출부(81, 82, 83, 84)의 팽출방향과 동일하다. 상측 수평리브(91)는, 핀(36)의 전연(38)에서 제 2 팽출부(82)의 상부에 걸쳐 수평방향으로 연장된다. 하측 수평리브(92)는, 핀(36)의 전연(38)에서 제 2 팽출부(82) 하부에 걸쳐 수평방향으로 연장된다. 즉, 핀(36)에서는, 2개의 수평리브(91, 92)가, 풍상 판부(77)의 돌출방향(공기의 통과방향)에 직선상으로 연장되어 형성된다. 이들 수평 리브(91, 92)는, 핀(36)의 중간 판부(70)에 대해, 풍상 판부(77)가 통풍로(40)측으로 굴곡하는 것은 방지하는 보강 리브를 구성한다. 또한, 이들 수평리브(91, 92)는, 중간판부(70)보다 풍상측에서, 핀(36)과 공기와의 전열을 촉진시키는 풍상측 전열부를 구성한다.
또, 각 풍상 판부(77)의 전측(前側) 쪽에는, 잘라 세움부로서 풍상측 태브(95)가 각각 형성된다. 풍상측 태브(95)는, 풍상 판부(77) 상하방향의 중간 부위에 형성되는 중간 전열부를 구성한다. 풍상측 태브(95)는, 핀(36)의 두께 방향으로 돌출하도록 잘라 세워진 직사각형의 작은 편(片)이다. 풍상측 태브(95)의 전면(前面)은, 공기의 통과방향(수평방향)에 대해 비스듬하게 하방으로 경사진다. 이에 따라, 풍상측 태브(95)의 전면이, 수직으로 형성되는 경우와 비교하여, 열교환기(30)의 통풍 저항이 저감된다. 풍상측 태브(95)는, 그 돌출단이 옆의 핀(36)에 접촉함으로써, 핀(36)끼리의 간격을 유지한다. 또한, 풍상측 태브(95)는, 중간 판부(70)보다 풍상측에, 핀(36)과 공기와의 전열을 촉진시키는 풍상측 전열부를 구성한다.
-핀 표면의 착상(着霜) 억제작용에 대해-
그런데, 본 실시형태의 실외 열교환기(23)는, 상술과 같이, 난방운전 시에 증발기가 된다. 난방운전 시의 열교환기(30)에서는, 냉매의 증발온도가 0℃ 이하가 되는 경우도 있고, 핀(36)의 표면에 서리가 부착되어 버리는 일이 있다. 본 실시형태의 열교환기(30)에서는, 통풍로(40)에 유입하기 전의 공기가, 풍상 판부(77)에 의해 냉각/제습됨으로써, 통풍로(40) 내부에서의 서리의 성장이 억제된다.
구체적으로, 실외팬(15)에 의해 반송(搬送)되는 공기가, 열교환기(30)에 유입하면, 이 공기는, 풍상 판부(77)를 따르도록 풍하측으로 흐른다. 풍상 판부(77)의 측방을 흐르는 공기는, 풍상측 태브(95)와 제 1 팽출부(81)와 접촉하여 냉각된다. 또, 풍상측 태브(95) 및 제 1 팽출부(81) 상측과 하측으로 돌아 들어간 공기는, 각 수평리브(91, 92)와 접촉하여 냉각된다. 이상과 같이, 핀(36)에서는, 풍상측 태브(95), 제 1 팽출부(81), 및 각 수평리브(91, 92)가, 공기와 풍상 판부(77) 사이의 전열을 촉진시키는 전열 촉진부로서 기능한다.
풍상 판부(77)에서 냉각된 공기가, 노점온도 이하까지 냉각되면, 이 공기 중의 수증기가 응축된다. 또, 풍상 판부(77)에서 냉각된 공기가, 0℃ 이하까지 냉각되면, 이 공기 중의 수증기가 동결하여 풍상 판부(77) 표면에 서리가 되어 부착한다. 이상과 같이, 풍상 판부(77)의 측방에서는, 공기 중의 수증기가 응축되거나, 또는 서리가 됨으로써, 이 공기가 제습된다.
풍상 판부(77)의 측방에서 제습된 공기는, 중간 판부(70)에 의해 구획된 통풍로(40)에 유입된다. 중간 판부(70)는, 편평관(33)으로부터 비교적 가까운 위치이므로, 통풍로(40)를 흐르는 공기는 급격하게 냉각된다. 그러나, 이 공기는, 통풍로(40)에 유입하기 전에 제습되므로, 중간 판부(70) 표면에서의 서리의 성장이 억제된다.
-실시형태의 효과-
상술한 실시형태에서는, 핀(36)의 중간 판부(70)에서 풍상측을 향해 풍상 판부(77)를 형성하므로, 통풍로(40)에 유입하기 전의 공기를 냉각하여 제습할 수 있다. 게다가, 풍상 판부(77)에는, 풍상측 태브(95), 제 1 팽출부(81), 및 수평리브(91, 92)를 형성하므로, 공기와 풍상 판부(77)의 전열을 촉진시켜, 이 공기의 제습효과를 향상시킬 수 있다. 이와 같이 하여, 통풍로(40)에 유입하기 전의 공기를 제습함으로써, 중간 판부(70) 표면에서의 서리의 성장을 억제할 수 있다. 따라서, 서리의 성장에 기인하여 핀(36)의 열전달률이 저하되거나, 통풍로(40)의 유로저항이 증대되는 것을 회피할 수 있다.
또, 이와 같이 하여 중간 판부(70)에서의 서리의 성장이 억제되면, 상술한 디프로스트 운전의 실행시간을 단축시킬 수 있다. 그 결과, 난방운전의 실행시간을 길게 할 수 있어, 에너지 절약성을 향상시킬 수 있다.
또, 풍상 판부(77)에 2개의 수평리브(91, 92)를 형성함으로써, 중간 판부(70)에 대해 풍상 판부(77)가 수평방향으로 굴곡되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 더불어, 풍상측 태브(95)의 돌출단을 옆의 핀(36)에 접촉시킴으로써, 이와 같은 풍상 판부(77)의 굴곡을 한층 확실하게 방지할 수 있다.
≪그 밖의 실시형태≫
상술한 실시형태의 풍상 판부(77)에 있어서, 풍상측 태브(95), 제 1 팽출부(81), 및 2개의 수평리브(91, 92) 중 어느 하나를 생략한 구성으로 하여도 된다. 또, 풍상 판부(77)에, 상기 실시형태에 관한 루버(50a, 50b)를 형성하고, 이 루버(50a, 50b)를 풍상 전열부(잘라 세움부)로서 이용하여도 된다.
[산업상 이용 가능성]
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 편평관과 핀을 구비하고, 편평관 내를 흐르는 유체를 공기와 열교환시키는 열교환기에 대해 유용하다.
10 : 공기 조화기 20 : 냉매회로
30 : 열교환기 33 : 편평관
36 : 핀 38 : 전연
40 : 통풍로 46 : 관삽입부
70 : 중간 판부 75 : 풍하 판부
77 : 풍상 판부
81 : 제 1 팽출부(풍상측 전열부, 중간 전열부)
91 : 상측 수평리브(풍상측 전열부)
92 : 하측 수평리브(풍상측 전열부)
95 : 풍상측 태브(풍상측 전열부, 잘라 세움부, 중간 전열부)

Claims (6)

  1. 면이 대향하도록 상하로 배열되는 복수의 편평관(扁平管)(33)과, 이 편평관(33)의 신장(伸長)방향으로 배열되어 상하로 연장되는 판형상의 복수의 핀(36)을 구비하는 열교환기에 있어서,
    상기 핀(36)은,
    인접하는 상기 편평관(33) 사이의 공간을 통풍로(40)로 구획하도록 상하로 배열되는 복수의 중간 판부(板部)(70)와,
    상하로 인접하는 상기 중간 판부(70) 사이에 형성되어, 풍상(風上)측이 개방되어 상기 편평관(33)이 삽입되는 복수의 관삽입부(46)와,
    상하로 배열되는 상기 복수의 중간 판부(70)의 풍하(風下) 단부(端部)와 연속하도록 상하로 연장되는 풍하 판부(75)와,
    상기 각 중간 판부(70)의 풍상측 단부로부터 상기 편평관(33)보다 풍상측을 향해 각각 돌출하는 복수의 풍상 판부(77)를 가지며,
    상기 풍상 판부(77)에는, 핀(36)의 두께방향으로 돌출하는 적어도 1개의 풍상측 전열부(81, 91, 92, 95)가 형성되고,
    상기 풍상측 전열부는, 전체 둘레가 핀(36)과 연속하여 통풍로(40) 측을 향하여 팽출되고 공기의 통과 방향과 직교하는 방향으로 연장된 팽출부(膨出部)(81)를 포함하고,
    상기 팽출부(81)의 상단 및 하단이, 상기 풍상 판부(77)와 상기 중간 판부(70)에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는,
    열교환기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 풍상측 전열부는, 상기 팽출부(81)의 상측 및 하측 중의 적어도 한쪽에 형성되고, 상기 풍상 판부(77) 및 상기 중간 판부(70)를 따르도록 상기 풍상 판부(77)의 돌출 방향으로 연장되는 리브(91, 92)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    열교환기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 팽출부(81)는 상기 풍상 판부(77)의 상하방향 중간 부위에 형성되고,
    상기 리브(91, 92)는 상기 팽출부(81)의 상측 및 하측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는,
    열교환기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 풍상측 전열부는 상기 핀(36)의 일부를 잘라 세워 형성된 잘라 세움부(95)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    열교환기.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재한 열교환기(30)가 설치된 냉매회로(20)를 구비하고,
    상기 냉매회로(20)에서 냉매를 순환시켜 냉동 사이클을 행하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  6. 삭제
KR1020137021574A 2011-01-21 2012-01-23 열교환기 및 공기 조화기 KR101521371B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-011269 2011-01-21
JP2011011269 2011-01-21
PCT/JP2012/000392 WO2012098918A1 (ja) 2011-01-21 2012-01-23 熱交換器および空気調和機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130110221A KR20130110221A (ko) 2013-10-08
KR101521371B1 true KR101521371B1 (ko) 2015-05-19

Family

ID=46515551

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137021753A KR101451054B1 (ko) 2011-01-21 2012-01-23 열교환기 및 공기 조화기
KR1020137021574A KR101521371B1 (ko) 2011-01-21 2012-01-23 열교환기 및 공기 조화기

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137021753A KR101451054B1 (ko) 2011-01-21 2012-01-23 열교환기 및 공기 조화기

Country Status (7)

Country Link
US (2) US9328973B2 (ko)
EP (2) EP2653820A4 (ko)
JP (2) JP5397489B2 (ko)
KR (2) KR101451054B1 (ko)
CN (2) CN103348211B (ko)
AU (2) AU2012208124B2 (ko)
WO (2) WO2012098920A1 (ko)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140042093A (ko) * 2012-09-27 2014-04-07 삼성전자주식회사 열교환기
JP2014149131A (ja) * 2013-02-01 2014-08-21 Mitsubishi Electric Corp 室外機及び冷凍サイクル装置
KR20140142802A (ko) * 2013-06-04 2014-12-15 삼성전자주식회사 실외 열교환기 및 공기조화기
JP6153785B2 (ja) * 2013-06-27 2017-06-28 三菱重工業株式会社 熱交換器
KR102174510B1 (ko) * 2013-11-05 2020-11-04 엘지전자 주식회사 냉장고의 냉각 사이클
US10197313B2 (en) * 2014-05-09 2019-02-05 Samwon Industrial Co., Ltd. Condenser for refrigerator
KR102203435B1 (ko) * 2014-07-17 2021-01-14 엘지전자 주식회사 열교환기 및 그를 갖는 히트펌프
JP6036788B2 (ja) * 2014-10-27 2016-11-30 ダイキン工業株式会社 熱交換器
JP5962734B2 (ja) * 2014-10-27 2016-08-03 ダイキン工業株式会社 熱交換器
CN107407534A (zh) * 2015-03-30 2017-11-28 三菱电机株式会社 热交换器及空气调节机
CN104764256A (zh) * 2015-03-31 2015-07-08 广东美的暖通设备有限公司 热换器及具有其的多联机系统
CN106546119A (zh) * 2015-09-21 2017-03-29 杭州三花微通道换热器有限公司 翅片和具有它的换热器
JP2017083041A (ja) * 2015-10-26 2017-05-18 株式会社富士通ゼネラル 熱交換器
JP6380449B2 (ja) * 2016-04-07 2018-08-29 ダイキン工業株式会社 室内熱交換器
EP3444553B1 (en) * 2016-04-13 2020-12-16 Daikin Industries, Ltd. Heat exchanger
WO2018143619A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Heat exchanger and method of manufacturing the same
JP2019052824A (ja) * 2017-09-19 2019-04-04 サンデンホールディングス株式会社 熱交換器
CN109186303B (zh) * 2018-09-30 2020-01-03 珠海格力电器股份有限公司 一种翅片及具有其的热交换器
CN109186304A (zh) * 2018-09-30 2019-01-11 珠海格力电器股份有限公司 一种翅片及具有其的热交换器
CN109405354A (zh) * 2018-11-19 2019-03-01 珠海格力电器股份有限公司 降膜式换热器及空调机组
KR20200078936A (ko) * 2018-12-24 2020-07-02 삼성전자주식회사 열 교환기
JP2020159616A (ja) * 2019-03-26 2020-10-01 株式会社富士通ゼネラル 空気調和機
EP3995775B1 (en) * 2019-07-03 2023-03-08 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger and refrigeration cycle device
JP7457587B2 (ja) 2020-06-18 2024-03-28 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 熱交換器、熱交換器ユニット、及び冷凍サイクル装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590173U (ja) * 1992-04-20 1993-12-07 住友軽金属工業株式会社 フィン・チューブ式熱交換器
JP2000234883A (ja) * 1999-02-17 2000-08-29 Showa Alum Corp 熱交換器
JP2007232246A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Denso Corp 熱交換器
JP2008215737A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Mitsubishi Electric Corp フィンチューブ型熱交換器及び冷凍サイクル

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2428145A (en) * 1944-09-11 1947-09-30 Pacific Metals Company Ltd Heat transfer fin
US3167046A (en) * 1956-01-24 1965-01-26 Modine Mfg Co Method of forming a sheet metal fin strip element for heat exchange structures
US3309763A (en) 1962-12-20 1967-03-21 Borg Warner Method for making a heat exchanger
FR1480185A (fr) * 1966-03-09 1967-05-12 Chausson Usines Sa Radiateur de chauffage pour véhicule
JPS4884947A (ko) * 1972-02-16 1973-11-10
JPS60174495A (ja) * 1984-10-03 1985-09-07 Hitachi Ltd 空気調和機用熱交換器
JPH0271096A (ja) * 1988-09-05 1990-03-09 Matsushita Refrig Co Ltd フィン付熱交換器
JP2624336B2 (ja) * 1989-06-28 1997-06-25 松下冷機株式会社 フィン付熱交換器
JPH0363499A (ja) 1989-07-31 1991-03-19 Matsushita Refrig Co Ltd フィン付熱交換器
JP2735310B2 (ja) * 1989-09-08 1998-04-02 株式会社東芝 熱交換器
JP2661356B2 (ja) * 1990-10-22 1997-10-08 松下電器産業株式会社 フィン付き熱交換器
JP3264525B2 (ja) * 1992-10-12 2002-03-11 東芝キヤリア株式会社 熱交換器
JPH06221787A (ja) * 1993-01-29 1994-08-12 Nippondenso Co Ltd 熱交換器
JPH06300474A (ja) 1993-04-12 1994-10-28 Daikin Ind Ltd フィン付熱交換器
JP3061537B2 (ja) * 1994-09-16 2000-07-10 アネスト岩田株式会社 湿式塗装室用塗料スラッジ捕集システム
KR0155653B1 (ko) * 1995-01-23 1999-01-15 구자홍 핀튜브형열교환기
EP0769669A1 (en) 1995-10-17 1997-04-23 Norsk Hydro Technology B.V. Heat exchanger
JP3942210B2 (ja) 1996-04-16 2007-07-11 昭和電工株式会社 熱交換器、及びこの熱交換器を用いたルームエアコン並びにカーエアコン
US5752567A (en) * 1996-12-04 1998-05-19 York International Corporation Heat exchanger fin structure
JPH10339594A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Toshiba Corp 熱交換器
JP2002031434A (ja) * 2000-07-19 2002-01-31 Fujitsu General Ltd 空気調和機の熱交換器
US6964296B2 (en) * 2001-02-07 2005-11-15 Modine Manufacturing Company Heat exchanger
FR2832789B1 (fr) * 2001-11-27 2004-07-09 Valeo Thermique Moteur Sa Ailette de module d'echange de chaleur, en particulier pour vehicule automobile
JP4096226B2 (ja) 2002-03-07 2008-06-04 三菱電機株式会社 フィンチューブ型熱交換器、その製造方法及び冷凍空調装置
JP4300508B2 (ja) * 2002-12-25 2009-07-22 株式会社ティラド 熱交換器用プレートフィンおよび熱交換器コア
JP2004251554A (ja) * 2003-02-20 2004-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒートポンプ用室外熱交換器
JPWO2004104506A1 (ja) 2003-05-23 2006-07-20 三菱電機株式会社 プレートフィンチューブ型の熱交換器
WO2005010442A1 (ja) * 2003-07-28 2005-02-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 空気調和機
WO2006004137A1 (en) 2004-07-05 2006-01-12 Showa Denko K.K. Evaporator
JP2006170601A (ja) * 2004-07-05 2006-06-29 Showa Denko Kk エバポレータ
FR2872891A1 (fr) 2004-07-12 2006-01-13 Valeo Thermique Moteur Sas Ailette de dispositif d'echange de chaleur a persiennes et lanieres
JP2006153327A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Daikin Ind Ltd 熱交換器
JP4679542B2 (ja) * 2007-03-26 2011-04-27 三菱電機株式会社 フィンチューブ熱交換器、およびそれを用いた熱交換器ユニット並びに空気調和機
CN201141739Y (zh) * 2007-11-23 2008-10-29 北京龙源冷却技术有限公司 单排翅片管散热器
JP2009281693A (ja) * 2008-05-26 2009-12-03 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器、その製造方法及びこの熱交換器を用いた空調冷凍装置
JP4845943B2 (ja) * 2008-08-26 2011-12-28 三菱電機株式会社 フィンチューブ型熱交換器および冷凍サイクル空調装置
CN201311227Y (zh) * 2008-11-14 2009-09-16 上虞市春晖风冷设备有限公司 一种冷风机散热翅片
JP5279514B2 (ja) * 2009-01-05 2013-09-04 三菱電機株式会社 熱交換器、その製造方法及びこの熱交換器を備えた空気調和機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590173U (ja) * 1992-04-20 1993-12-07 住友軽金属工業株式会社 フィン・チューブ式熱交換器
JP2000234883A (ja) * 1999-02-17 2000-08-29 Showa Alum Corp 熱交換器
JP2007232246A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Denso Corp 熱交換器
JP2008215737A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Mitsubishi Electric Corp フィンチューブ型熱交換器及び冷凍サイクル

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012163322A (ja) 2012-08-30
WO2012098920A1 (ja) 2012-07-26
AU2012208124A1 (en) 2013-08-01
AU2012208124B2 (en) 2015-05-14
JP5397489B2 (ja) 2014-01-22
CN103314267B (zh) 2015-09-30
WO2012098918A1 (ja) 2012-07-26
US20130306286A1 (en) 2013-11-21
JP2012163323A (ja) 2012-08-30
JP5196043B2 (ja) 2013-05-15
CN103314267A (zh) 2013-09-18
EP2653820A4 (en) 2015-03-11
US20130299152A1 (en) 2013-11-14
AU2012208126A1 (en) 2013-08-01
CN103348211A (zh) 2013-10-09
EP2653820A1 (en) 2013-10-23
EP2667125A1 (en) 2013-11-27
KR101451054B1 (ko) 2014-10-15
KR20130124548A (ko) 2013-11-14
CN103348211B (zh) 2016-01-13
EP2667125A4 (en) 2015-03-04
EP2667125B1 (en) 2016-04-20
US9328973B2 (en) 2016-05-03
KR20130110221A (ko) 2013-10-08
AU2012208126B2 (en) 2015-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101521371B1 (ko) 열교환기 및 공기 조화기
KR101451055B1 (ko) 열교환기 및 공기 조화기
KR101453708B1 (ko) 열교환기 및 공기 조화기
JP5141840B2 (ja) 熱交換器および空気調和機
JP6165360B2 (ja) 熱交換器および空気調和機
KR101313347B1 (ko) 열교환기 및 공기 조화기
JP6897372B2 (ja) 熱交換器
WO2016194088A1 (ja) 熱交換器及び冷凍サイクル装置
JP5569409B2 (ja) 熱交換器および空気調和機
WO2012098913A1 (ja) 熱交換器及び空気調和機
JP2015031484A (ja) 熱交換器及びそれを備えた空気調和機
JP2015031483A (ja) 熱交換器及びそれを備えた空気調和機
JP2015031478A (ja) 熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee