JP2004251554A - ヒートポンプ用室外熱交換器 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来の構成のパラレルフロー熱交換器においては、除霜時の水捌け性が悪く、冬季低温時に長時間暖房運転を続けると、熱交換器が氷結するという問題が存在した。
【解決手段】パラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器において、扁平チューブより通風方向上流および下流に、突き出した部分においては、通常のルーバではなく、コルゲートフィンの両端部分のみに幅の短い小ルーバを設ける。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ルームエアコン、パッケージエアコンなどのパラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
平行に配された複数の扁平チューブとコルゲートフィンとが通風直角方向に交互に積層され、その扁平チューブのおのおのの両端が１対の中空ヘッダに連結されているパラレルフロー熱交換器については、図３は熱交換器全体の斜視図であり、図４はその一部の拡大図である。（例えば特許文献１参照）。平行に配された多数の扁平チューブ１の間にその扁平チューブに熱的に接続されたコルゲートフィン２が挟み込まれている。
【０００３】
コルゲートフィンの通風方向奥行幅ＦＤを、前記扁平チューブの通風方向奥行幅ＴＤより大きくし、前記コルゲートフィンの通風上流端部分を前記扁平チューブの通風上流端より通風上流方向へ突き出している。
【０００４】
前記コルゲートフィンの通風上流端から通風方向に沿った一定の長さより下流側にのみルーバ３が設けられている。
【０００５】
通風空気４はコルゲートフィン２の間に流入してルーバ３の隙間を流れながらコルゲートフィン２を通過するにつれて通風空気の有する冷熱（または温熱）を放出し、扁平チューブ１の中に設けられた多数の小孔５の中を流れる蒸発性媒体６に伝達する。蒸発性媒体６の流れ方向は、エアコンの冷房運転の場合、図４の図示Ｍと逆方向になり、暖房運転の場合図示のＭの方向となる。平行に配された扁平チューブ１の両端は上下の中空ヘッダ１１に繋がりこれが蒸発性媒体６の出入口を形成している。熱交換器の左右端には端板１２が取り付けられており、コルゲートフィン２を保護している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１４７７８５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、以下のような問題がある。
【０００８】
エアコンが暖房運転をしている場合、室外熱交換器に送られる通風空気４は冷たく、その上、扁平チューブ１が蒸発器として動作してコルゲートフィン２を介して通風空気４から凝縮の潜熱を奪うので、通風空気４はコルゲートフィン２の間を通過する間に更に次第に冷却される。このため空気が保有していた水蒸気は過飽和状態となり、扁平チューブ１やコルゲートフィン２の壁面温度が０℃以下の時は過飽和水蒸気が氷となってこれら壁面に着霜し、時間と共に生長して遂には通風路を閉塞するに至る。
【０００９】
このように、着霜がある程度以上進行すると、暖房性能が低下するため、冷媒を逆転させるなどして、除霜運転を行う。除霜運転を行うと、扁平チューブやコルゲートフィン表面の霜が溶けて、コルゲートフィンに設けられたルーバを介して、下方向に流れ落ちる。
【００１０】
しかしながら、上記従来の構成では、コルゲートフィンの通風上流端から通風方向に沿った一定の長さより下流側にのみルーバが設けられているため、ルーバのない上流側フィン上に流れ落ちずに滞留する水滴もあり、除霜時、このようにフィン上に滞留した水滴は、除霜運転から暖房運転に復帰すると氷結し、次回の除霜運転では溶けず、最悪の場合、氷が成長してゆくことがあるという欠点があった。
【００１１】
本発明の目的は、除霜時にフィン面上に残る水を確実に熱交換器外に排出し、氷結の恐れのないパラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、平行に配された複数の扁平チューブとコルゲートフィンとが通風直角方向に交互に積層されてなるパラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器であって、前記コルゲートフィンの通風方向奥行幅を、前記扁平チューブの通風方向奥行幅より大きくし、前記コルゲートフィンが、前記扁平チューブより通風方向上流および下流に突き出した部分あるいはその一部において、前記コルゲートフィンの中央部分より横幅の短い小ルーバを設ける。
【００１３】
本構成によって、除霜時にフィン面上に水を残さず、確実に流れ落ち、氷結の恐れのないパラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１、３は本発明の実施の形態１を示す、部分斜視図と全体斜視図である。
【００１６】
ヒートポンプ用室外熱交換器では、平行に配された多数の扁平チューブ１の間にその扁平チューブに熱的に接続されたコルゲートフィン２が挟み込まれている。各扁平チューブ１は垂直方向に立てられ、扁平チューブ１の通風方向奥行幅ＴＤに対し、コルゲートフィン２の通風方向奥行幅ＦＤが大きくしている。
【００１７】
これは、コルゲートフィン２の通風方向奥行幅ＦＤが大きくすることで、より熱交換器性能を向上させるためである。
【００１８】
コルゲートフィン２には、ルーバ３を設ける。また、コルゲートフィン２が、扁平チューブ１より通風方向上流および下流に、突き出した部分あるいはその一部において、コルゲートフィン２の両端部分のみに幅の短い小ルーバ３１を横方向に２つ設けている。
【００１９】
平行に配された扁平チューブ１の両端は上下の中空ヘッダ１１に繋がりこれが蒸発性媒体６の出入口を形成している。熱交換器の左右端には端板１２が取り付けられており、コルゲートフィン２を保護している。
【００２０】
通風空気４はコルゲートフィン２を通り抜ける間に通風空気の有する温熱（または冷熱）を効率良く伝達して扁平チューブ１の中に設けられた多数の小孔５の中を流れる蒸発性媒体６を加熱（または冷却）する。小孔５の内面には小さな凹凸を設けて伝熱促進を図っている。蒸発性媒体６はエアコンの暖房運転の場合加熱されて蒸発し図１の図示Ｍの方向に流れる。
【００２１】
着霜発生条件下のエアコン暖房運転では、熱交換器に霜が付き熱交換器の温度が下がると、除霜運転に入る。除霜運転に入ると、蒸発性媒体６はエアコンの暖房運転の場合とは逆に、熱交換器に熱を与えながら凝縮する。この熱によって、フィン表面の霜は融解して水となるが、コルゲートフィン２が、扁平チューブ１より通風方向上流および下流に、突き出した部分を含めて、フィン全面に一様にルーバ３、３１を配してあるために、フィン面上に水を残さず、確実に流れ落ち、氷結の恐れがない。
【００２２】
また、コルゲートフィン２が、扁平チューブ１より通風方向上流および下流に、突き出した部分あるいはその一部においては、通常のルーバ３ではなく、コルゲートフィン２の両端部分のみに小ルーバ３１を設けているため、除霜運転時に扁平チューブ１からフィンに伝わる熱の経路が、ルーバ３で阻害されることが少なく、除霜時間短縮が図れる。
【００２３】
小ルーバ３１を横方向に２つ設けることにより、熱の流れが、大ルーバと小ルーバの間を通る部分で狭く、経路も長くなりますが、ブリッジが発生しやすいフィン両側の折り返し部に、ルーバがあるため水切れがより良いと言える。
【００２４】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２を示す、部分斜視図である。
【００２５】
図２において、コルゲートフィン２が、扁平チューブ１より通風方向上流および下流に、突き出した部分あるいはその一部において、ルーバの幅を短くした小ルーバ３２を横方向に１つ設けている。
【００２６】
かかる構成によれば、着霜発生条件下の除霜運転時、フィン表面の霜が融解した水は、コルゲートフィン２が、扁平チューブ１より通風方向上流および下流に、突き出した部分を含めて、フィン全面に一様にルーバ３、３２を配してあるために、フィン面上に水を残さず、確実に流れ落ち、氷結の恐れがない。
【００２７】
また、コルゲートフィン２が、扁平チューブ１より通風方向上流および下流に、突き出した部分あるいはその一部においては、通常のルーバ３ではなく、ルーバの幅を短くした小ルーバ３２を設けているため、除霜運転時に扁平チューブ１からフィンに伝わる熱の経路が、ルーバ３で阻害されることが少なく、除霜時間短縮がはかれる。
【００２８】
なお、上記各実施例ではコルゲートフィン２が、扁平チューブ１より通風方向上流および下流に突き出したとしているが、上流あるいは下流のみに突き出した場合でも、本発明の効果が損なわれることはない。
【００２９】
本実施例では小ルーバ３２を横方向に１つとしたが、これにより、フィン両側の折り返し部を熱の経路とするため、幅も広く経路も単純になる。しかし、ブリッジした水の切れは若干悪くなる可能性もあるが、フィン端中央付近も水滴の残りやすいところであり、その観点からは、ここにルーバーがある小ルーバ１つの場合のほうが第１実施例より水切れも良いということになる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明のパラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器によれば、コルゲートフィンが、扁平チューブより通風方向上流および下流に、突き出した部分あるいはその一部においては、通常のルーバではなく、コルゲートフィンの両端部分のみに小ルーバを設けているため、フィン表面の霜が融解した水は、確実に流れ落ち、氷結の恐れがない。また、除霜運転時に扁平チューブからフィンに伝わる熱の経路が、ルーバで阻害されることが少なく、除霜時間短縮が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における、ヒートポンプ用室外熱交換器の部分斜視図
【図２】本発明の実施の形態２における、ヒートポンプ用室外熱交換器の部分斜視図
【図３】本発明及び従来のパラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器の全体斜視図
【図４】従来のパラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器の部分斜視図
【符号の説明】
１ 扁平チューブ
２ コルゲートフィン
３ ルーバ
４ 通風空気
５ 扁平チューブ内小孔
６ 蒸発性媒体
１１ 中空ヘッダ
１２ 端版
３１ 小ルーバ
３２ 小ルーバ

Claims (2)

  1. 平行に配された複数の扁平チューブとコルゲートフィンとが通風直角方 向に交互に積層されてなるパラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器であって、前記コルゲートフィンの通風方向奥行幅を、前記扁平チューブの通風方向奥行幅より大きくし、前記コルゲートフィンが前記扁平チューブより通風方向上流および下流に突き出した部分あるいはその一部において、前記コルゲートフィンの中央部分より横幅の短い小ルーバを設けたことを特徴とするヒートポンプ用室外熱交換器。
  2. 前記小ルーバを横方向に複数個配したことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ用室外熱交換器。
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