WO2013160950A1 - 熱交換器、及び空気調和機 - Google Patents

熱交換器、及び空気調和機 Download PDF

Info

Publication number
WO2013160950A1
WO2013160950A1 PCT/JP2012/002858 JP2012002858W WO2013160950A1 WO 2013160950 A1 WO2013160950 A1 WO 2013160950A1 JP 2012002858 W JP2012002858 W JP 2012002858W WO 2013160950 A1 WO2013160950 A1 WO 2013160950A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plate
fin
heat exchanger
shape
waffle
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/002858
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
相武 李
拓也 松田
石橋 晃
岡崎 多佳志
Original Assignee
三菱電機株式会社
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 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2012/002858 priority Critical patent/WO2013160950A1/ja
Priority to PCT/JP2013/061887 priority patent/WO2013161802A1/ja
Priority to EP13781353.1A priority patent/EP2857785B1/en
Priority to JP2014512603A priority patent/JP5815128B2/ja
Priority to US14/391,185 priority patent/US9459053B2/en
Priority to CN201380025081.4A priority patent/CN104285119B/zh
Priority to CN201320217619.9U priority patent/CN203464822U/zh
Publication of WO2013160950A1 publication Critical patent/WO2013160950A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • F28F17/005Means for draining condensates from heat exchangers, e.g. from evaporators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/005Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle of the single unit type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/04Heat-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
    • F28D1/053Heat-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
    • F28D1/0535Heat-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular 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
    • F28F1/126Tubular 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 consisting of zig-zag shaped fins
    • F28F1/128Fins with openings, e.g. louvered fins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular 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
    • F28F1/24Tubular 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
    • F28F1/32Tubular 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
    • F28F1/325Fins with openings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00Fins
    • F28F2215/10Secondary fins, e.g. projections or recesses on main fins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00Fins
    • F28F2215/12Fins with U-shaped slots for laterally inserting conduits

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger and an air conditioner using the heat exchanger.
  • a tube with a flat cross section (2) arranged to extend in the vertical direction In the air flow direction (A), a drainage groove (10) for guiding the condensed water downward is formed in the middle portion of the airflow direction (A), joined to the outer surface of the tube (2), and corrugated fin (5 ), A gap portion (53) is formed at a portion facing the drainage groove (10), and the gap portion (53) allows the corrugated fin (5) to be connected to the first fin (1) on the windward side in the air flow direction (A). 51) and the second fin (52) on the leeward side "have been proposed (for example, see Patent Document 1).
  • a fin tube type heat exchanger in which a plurality of flat tubes are arranged and fins are arranged between the flat tubes has been widely used.
  • improvement in drainage of condensed water in which moisture contained in the passing air is condensed is required.
  • the heat exchanger is downsized, there is a high possibility of reducing the drainage of the heat exchanger with respect to condensed water, and further improvement in drainage is required.
  • frost formation is likely to occur on the windward fins and flat tubes that have a large amount of absolute humidity in the air, and the ventilation resistance increases due to frost formation.
  • the air exchange rate decreases and the heat exchange performance decreases.
  • frost is likely to be frosted on the slit portion with high heat transfer performance, the flow of air passing between the fins is hindered, and the ventilation resistance is increased.
  • the frosting resistance decreased.
  • fins are annealed by brazing, resulting in a significant decrease in fin yield strength, fin buckling strength, and fin collapse. Sometimes it became easier. When the fin collapse occurs, there is a problem that the air flow resistance increases, the air volume decreases, and the heat exchange performance decreases.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a heat exchanger capable of improving the drainage of condensed water and an air conditioner using the heat exchanger. Moreover, the heat exchanger which can improve frost proof strength and can improve heat exchange performance, and an air conditioner using the same are obtained. Moreover, the heat exchanger which can improve the rigidity of a fin, and an air conditioner using the same are obtained.
  • the heat exchanger according to the present invention includes a plurality of plate-like fins formed with a plurality of notches, stacked at a predetermined interval, and a fluid flowing between them, and the fluid inserted into the notches of the plate-like fins.
  • a plurality of flat tubes through which heat exchange medium flows, and the plate-like fins are formed by cutting and raising a part of the plate-like fins, and have a slit shape that opens to face the fluid flow
  • the waffle shape is provided on the upstream side of the fluid with respect to the slit shape, and the inclined length on the upstream side of the chevron is shorter than the inclined length on the downstream side.
  • the waffle shape formed in the plate-like fin is provided on the upstream side of the fluid from the slit shape, and the upstream side of the waffle has a shorter inclined length than the downstream inclined length. For this reason, frosting yield strength can be improved and heat exchange performance can be improved. Further, the rigidity of the plate-like fin can be improved.
  • Embodiment 4 of this invention It is a figure explaining the drainage behavior of the condensed water of the heat exchanger which concerns on Embodiment 2 of this invention. It is a block diagram of the heat exchanger in Embodiment 3 of this invention. It is a block diagram of the heat exchanger in Embodiment 4 of this invention. It is a figure explaining the drainage behavior of the condensed water of the heat exchanger which concerns on Embodiment 4 of this invention. It is another block diagram of the heat exchanger in Embodiment 4 of this invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1A shows the positional relationship between the plate-like fins and the heat transfer tubes
  • FIG. 1B shows the AA cross section of FIG.
  • the principal part of the heat exchanger is shown typically.
  • the fin tube type heat exchanger according to Embodiment 1 includes a plate-like fin 1 and a flat tube 2.
  • This heat exchanger is mounted on, for example, an air conditioner, and exchanges heat between a fluid such as air (hereinafter also referred to as an air flow) passing through the heat exchanger and a refrigerant (medium) flowing through the flat tube 2. is there.
  • the flat tube 2 is a heat transfer tube having a flat or wedge-shaped cross section.
  • the flat tubes 2 are arranged in a plurality with a flat major axis direction in the fluid flow direction (left and right direction on the paper surface) and with a gap in the flat minor axis direction (up and down direction on the paper surface). Headers are connected to both ends of the flat tube 2, and refrigerant is distributed to the flat tubes 2.
  • a plurality of refrigerant channels divided by partition walls are formed.
  • the plate-like fin 1 has a plate-like shape. A plurality of the plate-like fins 1 are stacked at a predetermined interval, and a fluid flows between them.
  • a notch 10 for inserting a plurality of flat tubes 2 is formed at the downstream end of the plate-like fin 1, and an air flow upstream side of the flat tube 2 is inserted into the notches 10 to form a plurality of flat tubes 2. It is joined to the flat tube 2.
  • the airflow upstream side of the notch 10 portion of the plate-like fin 1 is a flat flat portion.
  • the plate-like fin 1 is formed with a waffle shape 11 and a slit shape 12.
  • the waffle shape 11 is provided on the upstream side of the airflow with respect to the slit shape 12.
  • the waffle shape 11 is formed in a cross-sectional mountain shape that is bent in a part of the plate-like fin 1 and protrudes in the stacking direction, and is arranged so that the mountain-shaped ridge line is substantially orthogonal to the airflow direction.
  • the waffle shape 11 is disposed on the upstream side of the upstream end portion of the flat tube 2.
  • the slit shape 12 is provided on the downstream side of the airflow with respect to the waffle shape 11.
  • the slit shape 12 is formed by cutting and raising a part of the plate-like fin 1 and arranged so as to open facing the flow of the airflow.
  • the slit shape 12 is provided with two or more along the flow direction of airflow.
  • the slit shape 12 is arranged on the downstream side of the upstream end portion of the flat tube 2.
  • the assembly process of the fin tube type heat exchanger in the present embodiment will be described.
  • a finning process for forming the plate-like fins 1 with a mold press machine is performed.
  • each flat tube 2 is inserted into the notch 10 of the plate-like fin 1 to bring the plate-like fin 1 and the flat tube 2 into close contact.
  • the cross-sectional shape of the flat tube 2 is a flat shape or a wedge shape, the plate-like fin 1 is inserted into the flat tube 2 without a gap, and the close contact between the plate-like fin 1 and the flat tube 2 becomes good.
  • the flat tube 2 is brazed to the plate-like fin 1.
  • brazing members are arranged at the end of the flat tube 2 that are shorter than the width of the flat tube 2. Thereafter, it is put into a Noclock continuous furnace, heat-bonded, and further, a hydrophilic treatment coating material is applied to the surface of the plate-like fin 1 to complete.
  • a brazing material it is also possible to apply a brazing material to the flat tube 2 in advance and braze and join it. By applying the brazing material to the flat tube 2 in advance, the work time for arranging the rod-shaped brazing material on the flat tube 2 is shortened and the production efficiency is improved.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the air conditioner is mounted on the compressor 100, the four-way valve 101, the outdoor heat exchanger 102 mounted on the outdoor unit, the expansion valve 103 serving as expansion means, and the indoor unit.
  • the indoor side heat exchanger 104 is sequentially connected by a refrigerant pipe, and is provided with a refrigerant circuit for circulating the refrigerant.
  • the four-way valve 101 switches between the heating operation and the cooling operation by switching the direction in which the refrigerant flows in the refrigerant circuit.
  • the four-way valve 101 may be omitted.
  • the outdoor heat exchanger 102 corresponds to the fin-tube heat exchanger described above, and functions as a condenser that heats air or the like with the heat of the refrigerant during the cooling operation, and evaporates the refrigerant during the heating operation. It functions as an evaporator that cools air or the like by heat of vaporization at that time.
  • the indoor-side heat exchanger 104 corresponds to the fin-tube heat exchanger described above, and functions as a refrigerant evaporator during the cooling operation, and functions as a refrigerant condenser during the heating operation.
  • the compressor 100 compresses the refrigerant discharged from the evaporator and supplies it to the condenser at a high temperature.
  • the expansion valve 103 expands the refrigerant discharged from the condenser, supplies the refrigerant to a low temperature.
  • the fin-tube heat exchanger described above may be used for at least one of the outdoor heat exchanger 102 and the indoor heat exchanger 104.
  • the frosting resistance of the heat exchanger in the first embodiment will be described.
  • a low-temperature refrigerant for example, 0 ° C. or less
  • moisture (water vapor) in the air passing between the laminated plate-like fins 1 is condensed and adheres (frosts) as frost.
  • the waffle shape 11 is provided on the upstream side of the airflow, and the slit shape 12 having higher heat transfer performance than the waffle shape 11 is provided on the downstream side thereof.
  • the amount of frost formation can be reduced by the waffle shape 11 having low heat transfer performance.
  • the frost formation amount of the slit shape 12 compared to the case where the waffle shape 11 is not provided. Can be reduced. Accordingly, moisture in the air passing between the laminated plate-like fins 1 is dispersed and wrinkled in the waffle shape 11 and the slit shape 12, and the ventilation resistance between the plate-like fins 1 due to frost formation. Can be suppressed, and the frosting resistance can be improved.
  • the waffle shape 11 is disposed on the upstream side of the upstream end portion of the flat tube 2, and the slit shape 12 is disposed on the downstream side of the upstream end portion of the flat tube 2. .
  • the amount of heat transfer from the flat tube 2 to the slit shape 12 is larger than that of the waffle shape 11, and the heat transfer performance of the slit shape 12 can be made higher than that of the waffle shape 11.
  • the amount of frost formation can be reduced by the waffle shape 11 having low heat transfer performance.
  • the frost formation amount of the slit shape 12 compared to the case where the waffle shape 11 is not provided. Can be reduced. Therefore, increase in ventilation resistance between the plate-like fins 1 due to frosting can be suppressed, and frosting resistance can be improved.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a waffle-shaped cross-sectional shape according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the waffle shape 11 is formed such that the upstream inclined length L ⁇ b> 1 of the mountain shape is shorter than the downstream inclined length L ⁇ b> 2.
  • the upstream inclined length L1 of the mountain shape is shorter than the downstream inclined length L2 and is formed successively and sequentially.
  • the waffle shape 11 of the plate-like fin 1 is formed in the order perpendicular to the airflow direction in the order of valleys, peaks, valleys, and peaks, the inclination length on the upstream side of the peaks It is preferable that the length L1 is shorter than the slope length L2 on the downstream side and is formed sequentially and sequentially. The effect of such a shape will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of the waffle shape according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4A shows the waffle shape 11 in the first embodiment
  • FIG. 4B shows the waffle shape 11 when the upstream and downstream inclination lengths are the same (inclination length L1). ing.
  • the airflow that collides with the upstream side of the waffle shape 11 is turbulent due to the inclination to generate a vortex.
  • This vortex flows along a downstream slope having a long slope length, and promotes heat exchange between the plate-like fins 1 and the airflow.
  • FIG. 4 (b) when the upstream and downstream slope lengths are the same, the vortex is easily separated from the downstream slope, and the airflow and plate fins flowing downstream of the waffle shape 11 Heat exchange with 1 becomes difficult.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the effect of the waffle shape according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5A shows the waffle shape 11 in the first embodiment
  • FIG. 5B shows the waffle shape 11 when the upstream side and the downstream side have the same inclination length (inclination length L2). ing. Since the airflow that collides with the slope on the upstream side of the waffle shape 11 has a large amount of absolute humidity in the air, frost formation is likely to occur on the slope on the upstream side of the waffle shape 11.
  • the waffle shape 11 of the first embodiment has a shortened upstream inclination length, so compared to the case where the upstream inclination shown in FIG. 5 (b) is long, Thinner frost adheres and the flow resistance of the airflow can be reduced.
  • the upstream inclined length L1 of the waffle shape 11 is formed to be shorter than the downstream inclined length L2, so that the separation of the airflow passing through the waffle shape 11 is suppressed.
  • the heat exchange performance can be improved.
  • the increase in ventilation resistance between the plate-like fins 1 due to frost formation can be suppressed, and the frost proof strength can be improved.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the drainage behavior of the condensed water in the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the heat exchanger is mounted on the air conditioner so that the arrangement direction (stage direction) of the plurality of flat tubes 2 faces the direction of gravity.
  • stage direction the arrangement direction of the plurality of flat tubes 2 faces the direction of gravity.
  • the flat portion of the plate-like fin 1 on the upstream side of the airflow (the upstream side of the airflow from the notch 10) functions as a drainage path 1a through which condensed water circulates. Can be improved.
  • FIG. FIG. 7 is a configuration diagram of a heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7A shows the positional relationship between the plate-like fins and the heat transfer tubes
  • FIG. 7B shows the AA cross section of FIG.
  • the principal part of the heat exchanger is typically shown.
  • notches 10 for inserting the plurality of flat tubes 2 are formed at the upstream end of the plate-like fin 1.
  • the airflow downstream side of the notch 10 portion of the plate-like fin 1 is a flat flat portion.
  • the plate-like fin 1 is formed with a waffle shape 11 and a slit shape 12.
  • the waffle shape 11 is provided on the upstream side of the airflow with respect to the slit shape 12. Further, the waffle shape 11 is disposed on the upstream side of the upstream end portion of the flat tube 2. The slit shape 12 is disposed downstream of the upstream end portion of the flat tube 2. The slit shape 12 is formed on the upstream side of the downstream end of the flat tube 2. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same portions.
  • the waffle shape 11 is provided on the upstream side of the air flow, and the slit shape 12 is provided on the downstream side thereof.
  • the increase in ventilation resistance can be suppressed, and the frosting resistance can be improved.
  • the slit shape 12 is formed on the upstream side of the downstream end portion of the flat tube 2, and the downstream side of the airflow is a flat flat portion from the notch 10 of the plate-like fin 1. ing.
  • the buckling strength of the plate-like fin 1 can be improved. That is, when the plate-like fin 1 is brazed and joined to the flat tube 2, the plate-like fin 1 is annealed by brazing, so that the notch is notched even when the proof stress of the plate-like fin 1 is reduced. Since the airflow downstream of 10 is a flat flat portion, the buckling strength of the plate-like fin 1 can be improved, and the rigidity of the plate-like fin 1 can be improved.
  • the waffle shape 11 is disposed on the upstream side of the upstream end portion of the flat tube 2. For this reason, the waffle shape 11 functions as a reinforcing rib, the buckling strength of the plate-like fin 1 can be improved, and the rigidity of the plate-like fin 1 can be improved. Thereby, even when it is a case where the fin collapse is likely to occur in the plate-like fin 1 such as when bending the heat exchanger (for example, during L-bending), the fin collapse can be suppressed, and the air flow caused by the fin collapse An increase in resistance can be suppressed, and a decrease in heat exchange performance can be suppressed.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the drainage behavior of the condensed water of the heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the heat exchanger is mounted on the air conditioner so that the arrangement direction (stage direction) of the plurality of flat tubes 2 faces the direction of gravity.
  • the flat portion on the downstream side of the airflow of the plate-like fin 1 (the downstream side of the airflow from the notch 10) functions as a drainage passage 1b through which condensed water flows, and drains condensed water. Can be improved.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of a heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 9A shows the positional relationship between the plate-like fins and the heat transfer tubes
  • FIG. 9B shows the AA cross section of FIG.
  • the principal part of the heat exchanger is typically shown.
  • a plurality of slit shapes 12 are formed in the plate-like fin 1, and the opening width of the downstream slit shape 12 is larger than the opening width of the upstream slit shape 12. Is formed. That is, the opening width W of the slit is formed so as to increase from the upstream side to the downstream side.
  • FIG. 9 shows a case where the notch 10 is formed on the downstream side, a configuration in which the notch 10 is formed on the upstream side as in the second embodiment may be employed.
  • the opening width of the slit shape 12 is small, so it is possible to secure a circulation air passage for airflow, The increase in ventilation resistance between the plate-like fins 1 due to frost formation can be suppressed, and the frost resistance can be improved. Moreover, since the opening width of the slit shape 12 on the downstream side is large, it is possible to ensure heat transfer performance for performing heat exchange between the plate-like fins 1 and the airflow.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of a heat exchanger according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 10A shows the positional relationship between the plate-like fins and the heat transfer tubes
  • FIG. 10B shows the AA cross section of FIG.
  • the plate-like fin 1 in the fourth embodiment has a waffle shape 11 and a slit shape 12 on the downstream side thereof, and a second waffle shape 13 is formed on the downstream side of the slit shape 12.
  • Other configurations are the same as those in any of the first to third embodiments, and the same portions are denoted by the same reference numerals.
  • the second waffle shape 13 is formed in a cross-sectional mountain shape in which a part of the plate-like fin 1 is bent and protruded in the stacking direction, and the mountain-shaped ridge line is arranged so as to be substantially orthogonal to the airflow direction. Further, the second waffle shape 13 is arranged on the downstream side of the downstream end portion of the flat tube 2. By providing such a second waffle shape 13, a vortex can be generated in the airflow, and heat exchange between the plate fin 1 and the airflow can be promoted.
  • the downstream side of the airflow from the notch 10 of the plate-like fin 1 is a flat flat portion.
  • the buckling strength of the plate-like fin 1 can be improved. That is, when the plate-like fin 1 is brazed to the flat tube 2, the plate-like fin 1 is annealed by brazing, so that the notch is notched even when the proof stress of the plate-like fin 1 is reduced. Since the downstream side of the airflow from 10 is a flat flat portion, the buckling strength of the plate-like fin 1 can be improved and the rigidity of the plate-like fin 1 can be improved.
  • the second waffle shape 13 is arranged on the downstream side of the flat tube 2 on the downstream side (the downstream side of the airflow from the notch 10). For this reason, the 2nd waffle shape 13 functions as a reinforcing rib, the buckling strength of the plate-like fin 1 can be improved, and the rigidity of the plate-like fin 1 can be improved. Thereby, even when it is a case where the fin collapse is likely to occur in the plate-like fin 1 such as when bending the heat exchanger (for example, during L-bending), the fin collapse can be suppressed, and the air flow caused by the fin collapse An increase in resistance can be suppressed, and a decrease in heat exchange performance can be suppressed.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the drainage behavior of the condensed water in the heat exchanger according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the heat exchanger is mounted on the air conditioner so that the arrangement direction (stage direction) of the plurality of flat tubes 2 faces the direction of gravity.
  • the flat portion of the plate fin 1 on the downstream side of the airflow (the downstream side of the airflow from the notch 10) functions as a drainage path 1c through which condensed water flows, and drains condensed water. Can be improved.
  • the second waffle shape 13 may be formed integrally with the plurality of flat tubes 2. Even in such a configuration, the same effect can be obtained. Moreover, by forming the 2nd waffle shape 13 integrally, the 2nd waffle shape 13 functions as a drainage groove, and can improve the drainage of condensed water.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

凝縮水の排水性を向上することができ、また、着霜耐力を向上し熱交換性能を向上することができ、さらに、フィンの剛性を向上することができる熱交換器およびこれを用いた空気調和機を得る。 板状フィン1は、当該板状フィン1の一部を切り起こして形成され、流体の流れに対向して開口したスリット形状12と、当該板状フィン1の一部を折り曲げて積層方向に突出した断面山形状に形成され、該山形の稜線が気流の流れ方向と略直交するワッフル形状11と、を有し、ワッフル形状11は、スリット形状12よりも流体の上流側に設けられ、山形の上流側の傾斜長さL1が下流側の傾斜長さL2より短いものとした。

Description

熱交換器、及び空気調和機
 本発明は、熱交換器、及びこの熱交換器を用いた空気調和機に関する。
 従来の熱交換器においては、凝縮水の排水性の改善と、フィン伝熱性能の向上とを両立させることを目的として、「上下方向に延びるように配置された断面偏平状のチューブ(2)において、空気流れ方向(A)の途中部位に、凝縮水を下方へ案内する排水溝(10)を形成し、チューブ(2)の外表面に接合され、蛇行状に折り曲げられたコルゲートフィン(5)において、排水溝(10)に対向する部位に隙間部(53)を形成し、この隙間部(53)により、コルゲートフィン(5)を空気流れ方向(A)の風上側の第1フィン(51)と風下側の第2フィン(52)とに分断する」ものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000-179988号公報(段落[0017]、[0018])
 従来、扁平管を複数配置し、この扁平管の間にフィンを配置したフィンチューブ型の熱交換器が広く普及している。このような熱交換器においては、通過する空気に含まれる水分が凝縮した凝縮水の排水性の向上が求められている。特に、熱交換器を小型化した場合には、凝縮水に対する熱交換器の排水性を低下させる可能性が高く、さらなる排水性の向上が求められている。
 また、フィンチューブ型の熱交換器に着霜が生じる環境下で使用する場合、空気中の絶対湿度量が多い風上側のフィンおよび扁平管に着霜が生じ易く、着霜により通風抵抗が増大し、風量が低下して熱交換性能が低下する、という課題があった。特に、フィンの一部を切り起こしたスリット形状を形成する場合、伝熱性能が高いスリット部分に霜が着霜しやすく、フィン間を通過する空気の流れが妨げられて通風抵抗が増加し、着霜耐力が低下する、という課題があった。
 また、フィンが扁平管にロウ付け接合される熱交換器では、ロウ付けによってフィンが焼きなまされることにより、フィンの耐力が大幅に低下して、フィン座屈強度が低下し、フィンが倒れ易くなることがあった。フィン倒れが生じると、空気の通風抵抗が増大して風量が低下して熱交換性能が低下する、という課題があった。
 本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、凝縮水の排水性を向上することができる熱交換器およびこれを用いた空気調和機を得るものである。
 また、着霜耐力を向上し熱交換性能を向上することができる熱交換器およびこれを用いた空気調和機を得るものである。
 また、フィンの剛性を向上することができる熱交換器およびこれを用いた空気調和機を得るものである。
 本発明に係る熱交換器は、切り欠き部が複数形成され、所定の間隔で積層されてその間を流体が流れる複数の板状フィンと、前記板状フィンの前記切り欠き部に挿入され前記流体と熱交換をする媒体が流れる複数の扁平管と、を備え、前記板状フィンは、当該板状フィンの一部を切り起こして形成され、前記流体の流れに対向して開口したスリット形状と、当該板状フィンの一部を折り曲げて該板状フィンの積層方向に突出した断面山形状に形成され、該山形の稜線が前記気流の流れ方向と略直交するワッフル形状と、を有し、前記ワッフル形状は、前記スリット形状よりも前記流体の上流側に設けられ、前記山形の上流側の傾斜長さが下流側の傾斜長さより短いものである。
 本発明は、板状フィンに形成したワッフル形状を、スリット形状よりも流体の上流側に設け、ワッフル形状の上流側の傾斜長さを下流側の傾斜長さより短くした。このため、着霜耐力を向上し、熱交換性能を向上することができる。また、板状フィンの剛性を向上することができる。
本発明の実施の形態1に係る熱交換器の構成図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和機の構成図である。 本発明の実施の形態1に係るワッフル形状の断面形状を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態1に係るワッフル形状による効果を説明する図である。 本発明の実施の形態1に係るワッフル形状による効果を説明する図である。 本発明の実施の形態1に係る熱交換器の凝縮水の排水挙動を説明する図である。 本発明の実施の形態2における熱交換器の構成図である。 本発明の実施の形態2に係る熱交換器の凝縮水の排水挙動を説明する図である。 本発明の実施の形態3における熱交換器の構成図である。 本発明の実施の形態4における熱交換器の構成図である。 本発明の実施の形態4に係る熱交換器の凝縮水の排水挙動を説明する図である。 本発明の実施の形態4における熱交換器の別の構成図である。
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1に係る熱交換器の構成図である。図1(a)は板状フィンと伝熱管との配置関係を示したものであり、図1(b)は(a)のA-A断面を示したものである。なお、図1においては、熱交換器の要部を模式的に示している。
 図1に示すように、実施の形態1に係るフィンチューブ型の熱交換器は、板状フィン1と、扁平管2とを備えている。この熱交換器は、例えば空気調和機に搭載され、熱交換器を通過する空気等の流体(以下、気流ともいう)と扁平管2内を流通する冷媒(媒体)とを熱交換するものである。
 扁平管2は、断面外形が扁平形状または楔型形状の伝熱管である。扁平管2は、扁平形状の長軸の向きが流体の流通方向(紙面左右方向)を向き、扁平形状の短軸の方向(紙面上下方向)に間隔を空けて複数配置されている。この扁平管2の両端部にはヘッダがそれぞれ接続され、複数の扁平管2に冷媒がそれぞれ分配される。なお、扁平管2内には隔壁によって区分された複数の冷媒流路が形成されている。
 板状フィン1は、板状形状を有している。板状フィン1は、所定の間隔で複数積層されて、その間を流体が流通する。
 また、板状フィン1の下流側の端部には、複数の扁平管2をそれぞれ挿入するための切り欠き10が形成され、この切り欠き10に扁平管2の気流上流側が挿入されて複数の扁平管2と接合されている。なお、板状フィン1の切り欠き10部分の気流上流側は、平らなフラット部となっている。
 また、板状フィン1は、ワッフル形状11と、スリット形状12とが形成されている。
 ワッフル形状11は、スリット形状12よりも気流の上流側に設けられている。このワッフル形状11は、板状フィン1の一部を折り曲げて積層方向に突出した断面山形状に形成され、山形の稜線が気流の流れ方向と略直交するように配置されている。また、ワッフル形状11は、扁平管2の上流側端部よりも上流側に配置されている。このようなワッフル形状11を設けることにより、気流に渦流を起こすことができ、板状フィン1と気流との熱交換を促進させることができる。
 スリット形状12は、ワッフル形状11よりも気流の下流側に設けられている。スリット形状12は、板状フィン1の一部を切り起こして形成され、気流の流れに対向して開口するように配置されている。また、スリット形状12は、気流の流れ方向に沿って複数設けられている。また、スリット形状12は、扁平管2の上流側端部よりも下流側に配置されている。このようなスリット形状12を設けることにより、前縁効果により温度境界層が形成されて、板状フィン1と気流との熱交換を促進することができる。このスリット形状12における伝熱性能は、ワッフル形状11における伝熱性能より高いものである。
 ここで、本実施の形態におけるフィンチューブ型の熱交換器の組み立て工程について説明する。
 例えば金型プレス機で板状フィン1を成型するフィン抜き工程を実施する。その後、各扁平管2を、板状フィン1の切り欠き10に挿入し、板状フィン1と、扁平管2とを密着させる。扁平管2の断面形状は扁平形状または楔形形状としているので、扁平管2に板状フィン1とが隙間なく挿入され、板状フィン1と扁平管2との密着が良好となる。
 次に、板状フィン1に、扁平管2をロウ付け接合する。ロウ材は扁平管2の幅より短い棒状のものを扁平管2の端部に1本、あるいは2本配置する。その後、ノコロック連続炉に投入し加熱接合を実施し、さらに板状フィン1の表面に親水処理コーティング材を塗布して完成する。もしくは、ロウ材を扁平管2に事前に塗布して、ロウ付け接合することも可能である。ロウ材を扁平管2に事前に塗布することにより、棒状のロウ材を扁平管2の上に配置する作業時間が短くなり生産効率が向上する。なお、予めロウ材を板状フィン1の両側または片側にクラッドされたクラッドフィンを用いてもよい。
 次に、上記のような熱交換器を有する空気調和機の一例を説明する。
 図2は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機の構成図である。
 図2に示すように、空気調和機は、圧縮機100と、四方弁101と、室外機に搭載された室外側熱交換器102と、膨張手段である膨張弁103と、室内機に搭載された室内側熱交換器104とが順次冷媒配管で接続され、冷媒を循環させる冷媒回路を備えている。
 四方弁101は、冷媒回路内の冷媒の流れる方向を切り替えることで、暖房運転、冷房運転の切り替えを行う。なお、冷房専用または暖房専用の空気調和機とする場合には四方弁101を省略しても良い。
 室外側熱交換器102は、上述したフィンチューブ型の熱交換器に相当するものであり、冷房運転時には、冷媒の熱により空気等を加熱する凝縮器として機能し、暖房運転時には、冷媒を蒸発させその際の気化熱により空気等を冷却する蒸発器として機能する。
 室内側熱交換器104は、上述したフィンチューブ型の熱交換器に相当するものであり、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能する。
 圧縮機100は、蒸発器から排出された冷媒を圧縮し、高温にして凝縮器に供給する。
 膨張弁103は、凝縮器から排出された冷媒を膨張させ、低温にして蒸発器に供給する。
 なお、室外側熱交換器102及び室内側熱交換器104の少なくとも一方に、上述したフィンチューブ型の熱交換器を用いるようにしても良い。
 次に、本実施の形態1における熱交換器の着霜耐力について説明する。
 熱交換器が蒸発器として機能する場合、扁平管2内には低温の冷媒(例えば0℃以下)の冷媒が流通する。このとき、積層された板状フィン1の間を通過する空気中の水分(水蒸気)が凝縮して霜として付着(着霜)する。
 本実施の形態1においては、ワッフル形状11を気流の上流側に設け、その下流側に、伝熱性能がワッフル形状11より高いスリット形状12を設けている。このため、空気中の絶対湿度量が多く着霜が生じ易い上流側では、伝熱性能が低いワッフル形状11により着霜量を少なくすることができる。また、ワッフル形状11の着霜により絶対湿度量が低下した空気が、伝熱性能が高いスリット形状12を通過するので、ワッフル形状11を設けない場合と比較して、スリット形状12の着霜量を少なくすることができる。従って、積層された板状フィン1の間を通過する空気中の水分が、ワッフル形状11とスリット形状12とに分散して着霜することとなり、着霜による板状フィン1の間の通風抵抗の増大を抑制でき、着霜耐力を向上することができる。
 また本実施の形態1においては、ワッフル形状11を扁平管2の上流側端部よりも上流側に配置し、スリット形状12を扁平管2の上流側端部よりも下流側に配置している。このため、扁平管2からスリット形状12への伝熱量が、ワッフル形状11よりも多くなり、スリット形状12の伝熱性能をワッフル形状11より高くできる。これにより、空気中の絶対湿度量が多く着霜が生じ易い上流側では、伝熱性能が低いワッフル形状11により着霜量を少なくすることができる。また、ワッフル形状11の着霜により絶対湿度量が低下した空気が、伝熱性能が高いスリット形状12を通過するので、ワッフル形状11を設けない場合と比較して、スリット形状12の着霜量を少なくすることができる。従って、着霜による板状フィン1の間の通風抵抗の増大を抑制でき、着霜耐力を向上することができる。
 次に、ワッフル形状11の断面形状について説明する。
 図3は、本発明の実施の形態1に係るワッフル形状の断面形状を模式的に示す図である。
 図3に示すように、ワッフル形状11は、山形の上流側の傾斜長さL1が、下流側の傾斜長さL2より短く形成されている。
 なお、ワッフル形状11を連続して複数形成する場合も、山形の上流側の傾斜長さL1が、下流側の傾斜長さL2より短く連続して順次に形成されることが好ましい。すなわち、板状フィン1のワッフル形状11が、気流の流れ方向に対して垂直方向における、谷部、山部、谷部、山部の順に連続する形成する場合も、山形の上流側の傾斜長さL1が、下流側の傾斜長さL2より短く連続順次に形成されることが好ましい。
 このような形状による効果を図4及び図5により説明する。
 図4は、本発明の実施の形態1に係るワッフル形状による効果を説明する図である。図4(a)は、本実施の形態1におけるワッフル形状11を示し、図4(b)は、上流側と下流側の傾斜長さが同じ(傾斜長さL1)場合のワッフル形状11を示している。
 図4(a)に示すように、ワッフル形状11の上流側に衝突した気流は、傾斜により乱流化されて渦流を生じさせる。この渦流は、傾斜長さが長い下流側の傾斜に沿って流れ、板状フィン1と気流との熱交換を促進させる。一方、図4(b)に示すように、上流側と下流側の傾斜長さが同じ場合、渦流が下流側の傾斜から剥離しやすくなり、ワッフル形状11の下流側を流れる気流と板状フィン1との熱交換が行われにくくなる。
 図5は、本発明の実施の形態1に係るワッフル形状による効果を説明する図である。図5(a)は、本実施の形態1におけるワッフル形状11を示し、図5(b)は、上流側と下流側の傾斜長さが同じ(傾斜長さL2)場合のワッフル形状11を示している。
 ワッフル形状11の上流側の傾斜に衝突する気流は、空気中の絶対湿度量が多いため、ワッフル形状11の上流側の傾斜に着霜が生じ易い。図5(a)に示すように、本実施の形態1のワッフル形状11は、上流側の傾斜長さを短くしたため、図5(b)に示す上流側の傾斜が長い場合と比較して、より薄い霜が付着し、気流の流通抵抗が小さくすることができる。
 このように本実施の形態1においては、ワッフル形状11の上流側の傾斜長さL1が、下流側の傾斜長さL2より短く形成されているので、ワッフル形状11を通過する気流の剥がれを抑制し、熱交換性能を向上することができる。また、着霜による板状フィン1の間の通風抵抗の増大を抑制でき、着霜耐力を向上することができる。
 次に、熱交換器に発生した凝縮水の排水挙動について説明する。
 図6は、本発明の実施の形態1に係る熱交換器の凝縮水の排水挙動を説明する図である。
 図6に示すように、熱交換器は、複数の扁平管2の配列方向(段方向)が重力方向を向くように、空気調和機に搭載される。
 熱交換器が、当該熱交換器を流通する空気と扁平管2内を流通する冷媒とが熱交換を行う場合、板状フィン1及び扁平管2の表面には、空気中に含まれる水蒸気が結露し、水滴(凝縮水)が発生する。また、例えば除霜運転などにより、板状フィン1及び扁平管2に付着した霜が溶解して水滴が発生する。
 本実施の形態における熱交換器は、板状フィン1の気流上流側(切り欠き10より気流の上流側)のフラット部が、凝縮水が流通する排水経路1aとして機能し、凝縮水の排水性を向上することができる。
実施の形態2.
 図7は、本発明の実施の形態2における熱交換器の構成図である。図7(a)は板状フィンと伝熱管との配置関係を示したものであり、図7(b)は(a)のA-A断面を示したものである。なお、図7においては、熱交換器の要部を模式的に示している。
 図7に示すように、本実施の形態2においては、板状フィン1の上流側の端部に、複数の扁平管2をそれぞれ挿入するための切り欠き10が形成されている。なお、板状フィン1の切り欠き10部分の気流下流側は、平らなフラット部となっている。
 本実施の形態2においても、板状フィン1には、ワッフル形状11とスリット形状12とが形成されている。
 ワッフル形状11は、スリット形状12よりも気流の上流側に設けられている。また、ワッフル形状11は、扁平管2の上流側端部よりも上流側に配置されている。
 スリット形状12は、扁平管2の上流側端部よりも下流側に配置されている。また、スリット形状12は、扁平管2の下流側端部よりも上流側に形成されている。
 なお、その他の構成は、上記実施の形態1と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
 本実施の形態2においても、上記実施の形態1と同様に、ワッフル形状11を気流の上流側に設け、その下流側にスリット形状12を設けているので、着霜による板状フィン1の間の通風抵抗の増大を抑制でき、着霜耐力を向上することができる。
 また、本実施の形態2においては、スリット形状12を扁平管2の下流側端部よりも上流側に形成し、板状フィン1の切り欠き10より気流の下流側は平らなフラット部となっている。このため、板状フィン1の座屈強度を向上することができる。すなわち、板状フィン1が扁平管2にロウ付け接合されると、ロウ付けによって板状フィン1が焼きなまされことにより、板状フィン1の耐力が低下した場合であっても、切り欠き10より気流の下流側は平らなフラット部となっていることで、板状フィン1の座屈強度を向上し、板状フィン1の剛性を向上することができる。
 また、扁平管2の上流側端部よりも上流側に、ワッフル形状11を配置している。このため、ワッフル形状11が補強リブとして機能し、板状フィン1の座屈強度を向上し、板状フィン1の剛性を向上することができる。
 これにより、熱交換器を曲げ加工する際(例えばL曲げ時)など、板状フィン1にフィン倒れが生じやすい場合であっても、フィン倒れを抑制することができ、フィン倒れによる気流の通風抵抗の増大を抑制し、熱交換性能の低下を抑制できる。
 次に、熱交換器に発生した凝縮水の排水挙動について説明する。
 図8は、本発明の実施の形態2に係る熱交換器の凝縮水の排水挙動を説明する図である。
 図8に示すように、熱交換器は、複数の扁平管2の配列方向(段方向)が重力方向を向くように、空気調和機に搭載される。
 本実施の形態2における熱交換器は、板状フィン1の気流下流側(切り欠き10より気流の下流側)のフラット部が、凝縮水が流通する排水経路1bとして機能し、凝縮水の排水性を向上することができる。
実施の形態3.
 図9は、本発明の実施の形態3における熱交換器の構成図である。図9(a)は板状フィンと伝熱管との配置関係を示したものであり、図9(b)は(a)のA-A断面を示したものである。なお、図9においては、熱交換器の要部を模式的に示している。
 図9に示すように、本実施の形態3においては、板状フィン1にスリット形状12が複数形成され、下流側のスリット形状12の開口幅が、上流側のスリット形状12の開口幅より大きく形成されている。すなわち、スリットの開口幅Wは、上流側から下流側に行くほど大きくなるように形成されている。
 その他の構成は、上記実施の形態1又は2と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。なお、図9の例では、下流側に切り欠き10を形成した場合を示すが、上記実施の形態2のように上流側に切り欠き10を形成する構成でも良い。
 このように本実施の形態1においては、空気中の絶対湿度量が多く着霜が生じ易い上流側では、スリット形状12の開口幅が小さいので、気流の流通風路を確保することができ、着霜による板状フィン1の間の通風抵抗の増大を抑制でき、着霜耐力を向上することができる。また、下流側のスリット形状12の開口幅が大きいので、板状フィン1と気流との熱交換を行う伝熱性能を確保することができる。
実施の形態4.
 図10は、本発明の実施の形態4における熱交換器の構成図である。図10(a)は板状フィンと伝熱管との配置関係を示したものであり、図10(b)は(a)のA-A断面を示したものである。
 図10に示すように、本実施の形態4における板状フィン1は、ワッフル形状11と、その下流側のスリット形状12に加え、スリット形状12よりも下流側に第2のワッフル形状13が形成されている。
 その他の構成は、上記実施の形態1~3の何れかと同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
 第2のワッフル形状13は、板状フィン1の一部を折り曲げて積層方向に突出した断面山形状に形成され、山形の稜線が気流の流れ方向と略直交するように配置されている。また、第2のワッフル形状13は、扁平管2の下流側端部よりも下流側に配置されている。このような第2のワッフル形状13を設けることにより、気流に渦流を起こすことができ、板状フィン1と気流との熱交換を促進させることができる。
 また、本実施の形態4においては、板状フィン1の切り欠き10より気流の下流側は、平らなフラット部となっている。このため、板状フィン1の座屈強度を向上することができる。すなわち、板状フィン1が扁平管2にロウ付け接合されると、ロウ付けによって板状フィン1が焼きなまされることにより、板状フィン1の耐力が低下した場合であっても、切り欠き10より気流の下流側が、平らなフラット部となっていることで、板状フィン1の座屈強度を向上し、板状フィン1の剛性を向上することができる。
 また、扁平管2の下流側端部よりも下流側(切り欠き10より気流の下流側)に、第2のワッフル形状13を配置している。このため、第2のワッフル形状13が補強リブとして機能し、板状フィン1の座屈強度を向上し、板状フィン1の剛性を向上することができる。
 これにより、熱交換器を曲げ加工する際(例えばL曲げ時)など、板状フィン1にフィン倒れが生じやすい場合であっても、フィン倒れを抑制することができ、フィン倒れによる気流の通風抵抗の増大を抑制し、熱交換性能の低下を抑制できる。
 次に、熱交換器に発生した凝縮水の排水挙動について説明する。
 図11は、本発明の実施の形態4に係る熱交換器の凝縮水の排水挙動を説明する図である。
 図11に示すように、熱交換器は、複数の扁平管2の配列方向(段方向)が重力方向を向くように、空気調和機に搭載される。
 本実施の形態4における熱交換器は、板状フィン1の気流下流側(切り欠き10より気流の下流側)のフラット部が、凝縮水が流通する排水経路1cとして機能し、凝縮水の排水性を向上することができる。
 なお、上記図10及び図11では、扁平管2の間の気流の流路ごとに、複数の第2のワッフル形状13を設ける場合を図示したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば図12に示すように、複数の扁平管2に対して、第2のワッフル形状13を一体に形成しても良い。このような構成においても、同様の効果を奏することができる。また、第2のワッフル形状13を一体に形成することで、第2のワッフル形状13が排水溝として機能し、凝縮水の排水性を向上することができる。
 1 板状フィン、1a 排水経路、1b 排水経路、1c 排水経路、2 扁平管、10 切り欠き、11 ワッフル形状、12 スリット形状、13 第2のワッフル形状、100 圧縮機、101 四方弁、102 室外側熱交換器、103 膨張弁、104 室内側熱交換器。

Claims (9)

  1.  切り欠き部が複数形成され、所定の間隔で積層されてその間を流体が流れる複数の板状フィンと、
     前記板状フィンの前記切り欠き部に挿入され前記流体と熱交換をする媒体が流れる複数の扁平管と、
    を備え、
     前記板状フィンは、
     当該板状フィンの一部を切り起こして形成され、前記流体の流れに対向して開口したスリット形状と、
     当該板状フィンの一部を折り曲げて該板状フィンの積層方向に突出した断面山形状に形成され、該山形の稜線が前記気流の流れ方向と略直交するワッフル形状と、
    を有し、
     前記ワッフル形状は、
     前記スリット形状よりも前記流体の上流側に設けられ、
     前記山形の上流側の傾斜長さが下流側の傾斜長さより短い
    ことを特徴とする熱交換器。
  2.  前記板状フィンは、
     前記流体の下流側の端部に前記切り欠き部が形成された
    ことを特徴とする請求項1記載の熱交換器。
  3.  前記板状フィンは、
     前記流体の上流側の端部に前記切り欠き部が形成された
    ことを特徴とする請求項1記載の熱交換器。
  4.  前記板状フィンは、
     前記ワッフル形状が、前記扁平管よりも上流側に形成された
    ことを特徴とする請求項1~3の何れか一項に記載の熱交換器。
  5.  前記板状フィンは、
     前記スリット形状が、前記扁平管の下流側端部よりも上流側に形成された
    ことを特徴とする請求項1~4の何れか一項に記載の熱交換器。
  6.  前記板状フィンは、
     前記スリット形状が、前記扁平管の上流側端部よりも下流側に形成された
    ことを特徴とする請求項1~5の何れか一項に記載の熱交換器。
  7.  前記板状フィンは、
     前記流体の流れ方向に前記スリット形状が複数形成され、
     下流側の前記スリット形状の開口幅が、上流側の前記スリット形状の開口幅より大きい
    ことを特徴とする請求項1~6の何れか一項に記載の熱交換器。
  8.  前記板状フィンは、
     前記スリット形状よりも前記流体の下流側に、
     当該板状フィンの一部を折り曲げて積層方向に突出した断面山形状に形成され、該山形の稜線が前記気流の流れ方向と略直交する第2のワッフル形状を有する
    ことを特徴とする請求項1~7の何れか一項に記載の熱交換器。
  9.  圧縮機、凝縮器、膨張手段、および蒸発器を順次配管で接続し冷媒を循環させる冷媒回路を備え、
     前記凝縮器および前記蒸発器の少なくとも一方に、請求項1~8の何れか一項に記載の熱交換器を用い、
     前記熱交換器は、前記複数の扁平管の配列方向が重力方向を向くように設置された
    ことを特徴とする空気調和機。
PCT/JP2012/002858 2012-04-26 2012-04-26 熱交換器、及び空気調和機 WO2013160950A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/002858 WO2013160950A1 (ja) 2012-04-26 2012-04-26 熱交換器、及び空気調和機
PCT/JP2013/061887 WO2013161802A1 (ja) 2012-04-26 2013-04-23 熱交換器、及び空気調和機
EP13781353.1A EP2857785B1 (en) 2012-04-26 2013-04-23 Heat exchanger and air conditioner
JP2014512603A JP5815128B2 (ja) 2012-04-26 2013-04-23 熱交換器、及び空気調和機
US14/391,185 US9459053B2 (en) 2012-04-26 2013-04-23 Heat exchanger and air-conditioning apparatus
CN201380025081.4A CN104285119B (zh) 2012-04-26 2013-04-23 换热器及空气调节机
CN201320217619.9U CN203464822U (zh) 2012-04-26 2013-04-26 热交换器及空调机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/002858 WO2013160950A1 (ja) 2012-04-26 2012-04-26 熱交換器、及び空気調和機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013160950A1 true WO2013160950A1 (ja) 2013-10-31

Family

ID=49482327

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/002858 WO2013160950A1 (ja) 2012-04-26 2012-04-26 熱交換器、及び空気調和機
PCT/JP2013/061887 WO2013161802A1 (ja) 2012-04-26 2013-04-23 熱交換器、及び空気調和機

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/061887 WO2013161802A1 (ja) 2012-04-26 2013-04-23 熱交換器、及び空気調和機

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9459053B2 (ja)
EP (1) EP2857785B1 (ja)
CN (2) CN104285119B (ja)
WO (2) WO2013160950A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170030662A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-02 Lg Electronics Inc. Heat exchanger
CN107076526A (zh) * 2014-10-27 2017-08-18 大金工业株式会社 热交换器
WO2021234964A1 (ja) * 2020-05-22 2021-11-25 三菱電機株式会社 熱交換器及び空気調和機
CN114440328A (zh) * 2014-05-15 2022-05-06 三菱电机株式会社 热交换器及具备该热交换器的制冷循环装置

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2956949B1 (fr) 2010-03-04 2013-04-19 Pelle Equipements Dispositif de cuisson de produits alimentaires a base de pate et filet de cuisson.
USD775315S1 (en) * 2012-08-02 2016-12-27 Mitsubishi Electric Corporation Fin-plate for heat exchanger
USD749201S1 (en) * 2012-08-02 2016-02-09 Mitsubishi Electric Corporation Fin-plate for heat exchanger
PL69033Y1 (pl) * 2012-09-14 2017-04-28 Revent Int Ab Piec piekarniczy na gorące powietrze
KR102227419B1 (ko) * 2014-01-15 2021-03-15 삼성전자주식회사 열교환기 및 이를 갖는 공기조화기
CN104482791A (zh) * 2014-12-02 2015-04-01 珠海格力电器股份有限公司 换热器翅片及换热器
CN104833088B (zh) * 2015-05-18 2018-05-18 都匀市嘉予新能源科技发展有限公司 一种空气源热水器的外机
EP3306252B1 (en) * 2015-05-29 2019-07-24 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus
CN106402761A (zh) * 2015-07-30 2017-02-15 全亿大科技(佛山)有限公司 路灯
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
CN208419712U (zh) * 2015-10-30 2019-01-22 三菱电机株式会社 热交换器以及空调机
CN105403090B (zh) * 2015-12-10 2023-12-26 珠海格力电器股份有限公司 一种换热器翅片及换热器
CN205352165U (zh) * 2015-12-16 2016-06-29 杭州三花微通道换热器有限公司 换热器芯体和具有它的换热器
GB2564277B (en) 2016-04-22 2021-03-03 Mitsubishi Electric Corp Heat exchanger
JP6628879B2 (ja) * 2016-06-20 2020-01-15 三菱電機株式会社 熱交換器およびこの熱交換器を備えたヒートポンプ装置
GB2565486B (en) * 2016-07-01 2020-11-18 Mitsubishi Electric Corp Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus
EP3483544B1 (en) * 2016-07-07 2023-07-26 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger
WO2018041138A1 (zh) * 2016-08-30 2018-03-08 杭州三花微通道换热器有限公司 翅片和具有该翅片的换热器
CN208588117U (zh) * 2016-10-18 2019-03-08 三菱电机株式会社 热交换器和室外机以及热交换器的制造装置
JP2018071860A (ja) * 2016-10-27 2018-05-10 株式会社富士通ゼネラル 熱交換器
IL255877B (en) 2017-11-23 2019-12-31 Dulberg Sharon A device for extracting water from the air, and for drying the air using high energy and methods for its production
CN110030865B (zh) * 2018-01-12 2021-04-20 浙江盾安热工科技有限公司 一种翅片及具有该翅片的换热器
WO2019175973A1 (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 熱交換器およびこれを備えた空気調和機
JP6865354B2 (ja) * 2018-04-09 2021-04-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 プレートフィン積層型熱交換器およびそれを用いた冷凍システム
US11774187B2 (en) * 2018-04-19 2023-10-03 Kyungdong Navien Co., Ltd. Heat transfer fin of fin-tube type heat exchanger
JP7272422B2 (ja) * 2019-03-26 2023-05-12 株式会社富士通ゼネラル 熱交換器、及び熱交換器を備える空気調和機
JP7425282B2 (ja) * 2019-09-30 2024-01-31 ダイキン工業株式会社 蒸発器、およびそれを備えた冷凍サイクル装置
JP2021081081A (ja) * 2019-11-14 2021-05-27 ダイキン工業株式会社 伝熱管、及び、熱交換器
FR3106000B1 (fr) * 2020-01-03 2022-01-14 Valeo Systemes Thermiques Échangeur de chaleur à tubes comportant des intercalaires
CN116358321B (zh) * 2023-06-02 2023-09-29 广东美的暖通设备有限公司 换热组件、微通道换热器及空调器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0560482A (ja) * 1991-08-29 1993-03-09 Showa Alum Corp 熱交換器の製造方法
JPH0650688A (ja) * 1992-07-29 1994-02-25 Toshiba Corp 熱交換器
JPH09324995A (ja) * 1996-06-05 1997-12-16 Toshiba Corp 熱交換器
JPH10339594A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Toshiba Corp 熱交換器
JP2003021484A (ja) * 2001-07-04 2003-01-24 Toshiba Corp 熱交換器
JP2008249298A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Daikin Ind Ltd フィンチューブ型熱交換器
WO2011096124A1 (ja) * 2010-02-08 2011-08-11 住友軽金属工業株式会社 フィン・アンド・チューブ式熱交換器

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63294494A (ja) * 1987-05-27 1988-12-01 Nippon Denso Co Ltd 熱交換器
JPH0271096A (ja) * 1988-09-05 1990-03-09 Matsushita Refrig Co Ltd フィン付熱交換器
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
US5360060A (en) 1992-12-08 1994-11-01 Hitachi, Ltd. Fin-tube type heat exchanger
JP2600410Y2 (ja) * 1993-11-01 1999-10-12 東洋ラジエーター株式会社 空調用熱交換器
JP3367353B2 (ja) * 1996-11-12 2003-01-14 松下電器産業株式会社 フィン付き熱交換器
JPH10170183A (ja) * 1996-12-12 1998-06-26 Daikin Ind Ltd クロスフィン熱交換器
KR100225627B1 (ko) * 1996-12-30 1999-10-15 윤종용 공기조화기의 열교환기
KR100220723B1 (ko) * 1996-12-30 1999-09-15 윤종용 공기조화기의 열교환기
JP3211728B2 (ja) * 1997-06-23 2001-09-25 ダイキン工業株式会社 クロスフィン熱交換器
JP4122608B2 (ja) 1998-12-10 2008-07-23 株式会社デンソー 冷媒蒸発器
JP2001041670A (ja) * 1999-07-30 2001-02-16 Hitachi Ltd クロスフィンチューブ形熱交換器
JP2002031434A (ja) * 2000-07-19 2002-01-31 Fujitsu General Ltd 空気調和機の熱交換器
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
ES2334232T3 (es) * 2003-05-23 2010-03-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Intercambiador de calor del tipo de aleta de placa y tubo.
JP2007017042A (ja) * 2005-07-06 2007-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱交換器
DE102008020230A1 (de) * 2007-04-23 2008-10-30 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher sowie Wärmetauscherrohr
CN101430143A (zh) * 2008-12-15 2009-05-13 合肥天鹅制冷科技有限公司 一种高温空气调节机
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
KR20110083017A (ko) * 2010-01-13 2011-07-20 엘지전자 주식회사 열 교환기용 핀 및 이를 갖는 열 교환기

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0560482A (ja) * 1991-08-29 1993-03-09 Showa Alum Corp 熱交換器の製造方法
JPH0650688A (ja) * 1992-07-29 1994-02-25 Toshiba Corp 熱交換器
JPH09324995A (ja) * 1996-06-05 1997-12-16 Toshiba Corp 熱交換器
JPH10339594A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Toshiba Corp 熱交換器
JP2003021484A (ja) * 2001-07-04 2003-01-24 Toshiba Corp 熱交換器
JP2008249298A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Daikin Ind Ltd フィンチューブ型熱交換器
WO2011096124A1 (ja) * 2010-02-08 2011-08-11 住友軽金属工業株式会社 フィン・アンド・チューブ式熱交換器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114440328A (zh) * 2014-05-15 2022-05-06 三菱电机株式会社 热交换器及具备该热交换器的制冷循环装置
CN107076526A (zh) * 2014-10-27 2017-08-18 大金工业株式会社 热交换器
US20170030662A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-02 Lg Electronics Inc. Heat exchanger
WO2021234964A1 (ja) * 2020-05-22 2021-11-25 三菱電機株式会社 熱交換器及び空気調和機
JPWO2021234964A1 (ja) * 2020-05-22 2021-11-25
JP7292510B2 (ja) 2020-05-22 2023-06-16 三菱電機株式会社 熱交換器及び空気調和機

Also Published As

Publication number Publication date
CN104285119A (zh) 2015-01-14
CN104285119B (zh) 2016-09-28
US9459053B2 (en) 2016-10-04
WO2013161802A1 (ja) 2013-10-31
EP2857785B1 (en) 2020-08-05
EP2857785A4 (en) 2016-04-06
CN203464822U (zh) 2014-03-05
US20150068244A1 (en) 2015-03-12
EP2857785A1 (en) 2015-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013160950A1 (ja) 熱交換器、及び空気調和機
JP5863956B2 (ja) 熱交換器、熱交換器の製造方法、及び、空気調和機
JP5617935B2 (ja) 熱交換器および空気調和機
US9328973B2 (en) Heat exchanger and air conditioner
JP2007232246A (ja) 熱交換器
JP6847229B2 (ja) 熱交換器、及び冷凍サイクル装置
WO2014207785A1 (ja) 熱交換器、熱交換器構造体、及び、熱交換器用のフィン
WO2015004720A1 (ja) 熱交換器、及び空気調和機
JP6330577B2 (ja) フィン・アンド・チューブ型熱交換器
JP6734002B1 (ja) 熱交換器および冷凍サイクル装置
JP5869665B2 (ja) 熱交換器
JP5627632B2 (ja) 熱交換器およびヒートポンプ装置
JP2009204279A (ja) 熱交換器
JP2014511992A5 (ja)
JP5591285B2 (ja) 熱交換器および空気調和機
EP3224565B1 (en) Frost tolerant microchannel heat exchanger
US11573056B2 (en) Heat exchanger, heat exchanger unit, and refrigeration cycle apparatus
JP5815128B2 (ja) 熱交換器、及び空気調和機
WO2012098913A1 (ja) 熱交換器及び空気調和機
JP2022163494A (ja) 熱交換器
JP5664272B2 (ja) 熱交換器及び空気調和機
WO2016031032A1 (ja) 熱交換器および空気調和装置
JP2009204278A (ja) 熱交換器
JP6548824B2 (ja) 熱交換器および冷凍サイクル装置
JP2008082619A (ja) 熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12875392

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12875392

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP