JP2006097953A - Heat exchanger with fin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機の室内ユニットに搭載されるフィン付き熱交換器に関する。 The present invention relates to a finned heat exchanger mounted on an indoor unit of an air conditioner.
一般に空気調和機の室内ユニットは、図7に示すように、筐体61に、前面の吸込み口62aおよび上面の吸込み口62bなど一箇所以上の吸込み口と、下面の吹出し口63など一箇所以上の吹出し口とが設けられ、この筐体61内に貫流送風機65とフィン付き熱交換器64とが収納されている。
In general, an indoor unit of an air conditioner includes, as shown in FIG. 7, at least one suction port such as a
この従来のフィン付き熱交換器64は、筐体61内の前面側に配置され、上下方向中央部近辺で折り曲げ加工された主たる前面側熱交換器64Aと、筐体61内の背面側に配置された背面側熱交換器64Bと、前面側熱交換器64Aの前面にそれぞれ補助的に取り付けられた補助熱交換器64Cとから構成されている。そして、前面側熱交換器64Aおよび背面側熱交換器64Bにより貫流送風機65を風上側から取り囲むような形態に配置して、限られた空間にできるだけ大きいフィン付き熱交換器を収納している。なお、補助熱交換器64Cは熱交換能力を向上させるために設けているものだが、主たる前面側熱交換器64Aや背面側熱交換器64Bとは別の工程で製造した後、主たる前面側熱交換器64Aや背面側熱交換器64Bに追加接続されて取り付けられるもので、図7では、主たる前面側熱交換器64Aに追加接続されている場合を示している。また、前面側熱交換器64Aの折り曲げ部近辺には、単に前面側熱交換器64Aを折り曲げてフィンがない空間があいてしまうと、殆ど熱交換しないで気流がフィン付き熱交換器を通過してしまうおそれがあるため、このようなことがないように、スペーサ66が配設されている。
This conventional
これに対して、前面側熱交換器64Aの折り曲げ加工を不要にし、このスペーサ66をなくしながら、熱交換しないで気流がフィン付き熱交換器を通過してしまうようなことを防止する構造として、前面側熱交換器を円弧状に形成した構成が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
On the other hand, as a structure that eliminates the need to bend the front-
この特許文献1には、図8および図9に示すように、前面側熱交換器71Aのフィン72の形状を貫流送風機73の周面の一部を囲むように円弧状に形成した空気調和機の室内ユニットが開示されている。この前面側熱交換器71Aに略直角に挿通された伝熱管74は、複数列設けられており、これらの伝熱管74の風上側列と風下側列とで互いに二等辺三角形を描くように配置されている。したがって結果的に、円弧形状部分の内側に配置されている風下側の伝熱管74の段ピッチAは、円弧形状部分の外側に配置されている風上側列の伝熱管74の段ピッチBよりも小さくなって形成されている。
In this
この構成によれば、スペーサ66が不要になるとともに、製造時のフィン72の材料においてスペーサ66に対応する箇所で廃材を生じないため、フィン72の材料の廃材を少なくでき、また各伝熱管74同士を連通させるヘアピンやリターンベンドの曲げピッチの種類が、A、B、Cの3種類だけで済む利点がある。また、スペーサ66を設けていないため、スペーサ66に対応する箇所分だけフィン72の面積が増加することとなり、熱交換能力が向上する。
しかしながら、上記従来の構成のフィン付き熱交換器では、前面側熱交換器71Aが円弧状であり、フィン72の上部の傾斜が緩くなるため、フィン付き熱交換器を蒸発器として用いている場合に、フィン72の上部に凝縮する水が滞留したり、最悪の場合には、凝縮水がフィン72に沿って流れずに、貫流送風機73に水滴が落下して、吹出し口75から水滴が飛散するおそれがある。
However, in the heat exchanger with fins of the above-described conventional configuration, the front-
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、フィン付き熱交換器の形態を改善し、空気調和機の室内ユニットの限られた空間、特に奥行きが狭い空間にできるだけ大きなフィン付き熱交換器を収納し、熱交換能力の大幅な向上をはかるとともに、蒸発器として使用したときフィン表面に凝縮する水をフィンに沿って円滑に流下させることができるフィン付き熱交換器を提供することを目的とするものである。 The present invention solves such a conventional problem, improves the configuration of the finned heat exchanger, and heats the finned heat as much as possible in a limited space of the indoor unit of the air conditioner, particularly in a narrow space. To provide a heat exchanger with fins that can store an exchanger, greatly improve the heat exchange capacity, and can smoothly flow down water condensed on the fin surface along the fin when used as an evaporator. It is intended.
本発明の請求項1に係るフィン付き熱交換器は、前面側に吸込み口がおよび下面側に吹出し口がそれぞれ設けられた筐体とこの筐体に収納される貫流送風機とから風回路を構成する空気調和機の室内ユニットに搭載されるフィン付き熱交換器であって、
前記吸込み口から貫流送風機までの風回路の途中または貫流送風機から吹出し口までの風回路の途中に配置される前面側熱交換器と背面側熱交換器とから構成され、
前記前面側熱交換器および前記背面側熱交換器はそれぞれ所定の間隔で平行に並べられてその間を気体が流動する多数のフィンと、このフィンに略直角に挿入されて内部を冷媒が流動する多数の伝熱管とから構成され、
前記前面側熱交換器におけるフィンを、その風上前縁および風下後縁がそれぞれが同じ鈍角をなす2本の直線部並びにこれら2本の直線の間を結ぶ1本の曲線部により、略くの字状に形成するとともに、
略くの字状に形成された前記フィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機に近い側の領域における風上前縁と風下後縁との距離を18〜24mmにすると共に当該フィン部に挿入される伝熱管、および当該フィンの曲線状の風上前縁と曲線状の風下後縁とで挟まれた領域の部分に挿入される伝熱管の外径を6.0〜8.5にして気体の主流方向に沿う方向となる列方向に2列配置し、また、貫流送風機から遠い側の領域および背面側熱交換器の領域における風上前縁と風下後縁との距離を24〜30mmにすると共に、当該フィン部に挿入される伝熱管およびにおけるフィンの風上前縁の直線部と風下後縁の直線部とで挟まれた部分に挿入される伝熱管の外径を4.0〜7.5mmにするとともに、気体の主流方向に沿う列方向に伝熱管を3列で配置したものである。
A finned heat exchanger according to a first aspect of the present invention comprises a wind circuit comprising a casing provided with a suction port on the front side and a blow-out port on the bottom side, and a cross-flow fan accommodated in the casing. A heat exchanger with fins mounted on an indoor unit of an air conditioner,
It is composed of a front side heat exchanger and a back side heat exchanger arranged in the middle of the wind circuit from the inlet to the once-through fan or in the middle of the wind circuit from the once-through fan to the outlet,
The front-side heat exchanger and the back-side heat exchanger are arranged in parallel at predetermined intervals, and a large number of fins through which gas flows, and the refrigerant flows through the fins inserted at substantially right angles. Consisting of a large number of heat transfer tubes,
The fins in the front-side heat exchanger are roughly defined by two straight portions where the windward leading edge and the leeward trailing edge form the same obtuse angle, and one curved portion connecting the two straight lines. While forming in the shape of
Of the two regions sandwiched between the linear windward leading edge and the linear leeward trailing edge of the fin formed in a substantially square shape, the windward leading edge in the region close to the cross-flow fan The distance from the leeward trailing edge is set to 18 to 24 mm, and the heat transfer tube inserted into the fin portion, and the portion of the region sandwiched between the curved leeward leading edge and the curved leeward trailing edge of the fin The outer diameter of the heat transfer tubes to be inserted is 6.0 to 8.5, and two rows are arranged in the row direction along the main flow direction of the gas, and the region far from the cross-flow blower and the rear side heat exchanger The distance between the windward leading edge and the windward trailing edge in the region is 24 to 30 mm, and the straight portion of the windward leading edge and the straight portion of the leeward trailing edge of the fin in the heat transfer tube inserted into the fin portion The outer diameter of the heat transfer tube inserted in the portion sandwiched between It is obtained by placing the heat transfer tube in three rows in the column direction along the main flow direction of the gas.
また、請求項2に係るフィン付き熱交換器は、請求項1記載の熱交換器において、前面側熱交換器におけるフィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機から遠い側の領域および背面側熱交換器におけるフィンの風上前縁の直線部と風下後縁の直線部とで挟まれた部分に挿入される伝熱管を2種類の外径の伝熱管で構成し、
且つ大きい方の外径の伝熱管を、気体の流れの最も風上の列に配置するとともに、低循環量で小能力の熱交換器を必要とする場合は、当該フィン付き熱交換器を凝縮器またはガスクーラーとして使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管として、または蒸発器として使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管として、1パスを用い、小さい方の外径の伝熱管については、当該フィン付き熱交換器を凝縮器またはガスクーラーとして使用する際には、大きい方の外径の前記伝熱管より冷媒上流側の伝熱管として、または蒸発器として使用する際には、大きい方の外径の伝熱管より冷媒下流側の伝熱管として、4パスを用いて、それぞれ冷媒を流すようにしたものである。
The finned heat exchanger according to
In addition, when the heat exchanger tube with the larger outer diameter is placed in the furthest upstream row of the gas flow, and a heat exchanger with a small circulation capacity and a small capacity is required, the finned heat exchanger is condensed. As a heat transfer tube near the refrigerant outlet when used as an evaporator or gas cooler, or as a heat transfer tube near the refrigerant inlet when used as an evaporator, one pass is used for the heat transfer tube with the smaller outer diameter. When using a finned heat exchanger as a condenser or gas cooler, when using it as a heat transfer tube upstream of the refrigerant from the heat transfer tube with the larger outer diameter, or when using it as an evaporator, As the heat transfer tube on the downstream side of the refrigerant with respect to the heat transfer tube having the diameter, the refrigerant is caused to flow through four paths.
また、請求項3に係るフィン付き熱交換器は、請求項1に記載の熱交換器において、前面側熱交換器におけるフィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機から遠い側の領域および背面側熱交換器におけるフィンの風上前縁の直線部と風下後縁の直線部とで挟まれた部分に挿入される伝熱管を2種類の外径の伝熱管で構成し、
且つ大きい方の外径の伝熱管を、気体の流れの最も風上の列に配置するとともに、高循環量で大能力の熱交換器を必要とする場合は、当該フィン付き熱交換器を凝縮器またはガスクーラーとして使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管として、または蒸発器として使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管として2パスを用い、小さい方の外径の伝熱管については、当該フィン付き熱交換器を凝縮器またはガスクーラーとして使用する際には、大きい方の外径の前記伝熱管より冷媒上流側の伝熱管として、または蒸発器として使用する際には、大きい方の外径の伝熱管より冷媒下流側の伝熱管として、5または6パスを用いて、それぞれ冷媒を流すようにしたものである。
The finned heat exchanger according to claim 3 is sandwiched between the linear upwind front edge and the straight downwind trailing edge of the fin in the front side heat exchanger in the heat exchanger according to
In addition, when the heat exchanger tube with the larger outer diameter is placed in the most upwind row of the gas flow, and a high capacity heat exchanger with high circulation rate is required, the finned heat exchanger is condensed. As a heat transfer tube near the refrigerant outlet when used as an evaporator or a gas cooler, or as a heat transfer tube near the refrigerant inlet when used as an evaporator, a two-pass heat transfer tube is used. When the attached heat exchanger is used as a condenser or a gas cooler, the larger outer diameter is used as the heat transfer tube upstream of the refrigerant from the heat transfer tube having the larger outer diameter or as the evaporator. As the heat transfer tube on the downstream side of the refrigerant from the heat transfer tube, 5 or 6 passes are used to flow the refrigerant.
また、請求項4に係るフィン付き熱交換器は、請求2に記載の熱交換器において、前面側熱交換器におけるフィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち貫流送風機に近い側の領域のフィン部および当該フィンの曲線状の風上前縁と曲線状の風下後縁とで挟まれた領域の部分にそれぞれ挿入される伝熱管を2種類の外径の伝熱管で構成し、
且つ大きい方の外径の前記伝熱管を、気体の流れの最も風下の列に配置するとともに、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管、または蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管として用い、
小さい方の外径の前記伝熱管については、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際には、大きい方の外径の前記伝熱管より冷媒下流側の伝熱管として、または蒸発器として使用する際には、大きい方の外径の前記伝熱管より冷媒上流側の伝熱管として、それぞれ2パスを用いて冷媒を流すようにしたものである。
A finned heat exchanger according to a fourth aspect is the heat exchanger according to the second aspect, wherein the fin is sandwiched between a straight windward leading edge and a straight leeward trailing edge of the front side heat exchanger. The heat transfer tubes inserted respectively into the fin portion of the region close to the once-through fan and the region of the fin sandwiched between the curved upwind leading edge and the curved downwind trailing edge of the fin. Consists of two types of outer diameter heat transfer tubes,
And the heat transfer tube having the larger outer diameter is arranged in the most leeward row of the gas flow, and the heat transfer tube near the refrigerant inlet when the finned heat exchanger is used as a condenser or a gas cooler, or Used as a heat transfer tube near the refrigerant outlet when used as an evaporator,
For the heat transfer tube having a smaller outer diameter, when the finned heat exchanger is used as a condenser or a gas cooler, as a heat transfer tube downstream of the refrigerant from the heat transfer tube having a larger outer diameter, or When used as an evaporator, the refrigerant is caused to flow using two paths each as a heat transfer tube upstream of the heat transfer tube having a larger outer diameter.
また、請求項5に係るフィン付き熱交換器は、請求項3に記載の熱交換器において、前面側熱交換器におけるフィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち貫流送風機に近い側の領域のフィン部および当該フィンの曲線状の風上前縁と曲線状の風下後縁とで挟まれた領域の部分にそれぞれ挿入される伝熱管を2種類の外径の伝熱管で構成し、
且つ大きい方の外径の前記伝熱管を、気体の流れの最も風下の列に配置するとともに、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管、または蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管として用い、
小さい方の外径の前記伝熱管については、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際には、大きい方の外径の前記伝熱管より冷媒下流側の伝熱管として、または蒸発器として使用する際には、大きい方の外径の前記伝熱管より冷媒上流側の伝熱管として、それぞれ3パスを用いて冷媒を流すようにしたものである。
Further, the finned heat exchanger according to
And the heat transfer tube having the larger outer diameter is arranged in the most leeward row of the gas flow, and the heat transfer tube near the refrigerant inlet when the finned heat exchanger is used as a condenser or a gas cooler, or Used as a heat transfer tube near the refrigerant outlet when used as an evaporator,
For the heat transfer tube having a smaller outer diameter, when the finned heat exchanger is used as a condenser or a gas cooler, as a heat transfer tube downstream of the refrigerant from the heat transfer tube having a larger outer diameter, or When used as an evaporator, the refrigerant is caused to flow using three passes each as a heat transfer tube upstream of the heat transfer tube having a larger outer diameter.
また、請求項6に係るフィン付き熱交換器は、請求項1から5のいずれか一項に記載の熱交換器において、前面側熱交換器におけるフィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機から遠い側の領域のフィン部に挿入される伝熱管および背面側熱交換器におけるフィンの風上前縁の直線部と風下後縁の直線部とで挟まれた部分の伝熱管3列の配置ピッチを、14.5〜16mmにしたものである。
Moreover, the heat exchanger with a fin which concerns on Claim 6 is a heat exchanger as described in any one of
また、請求項7に係るフィン付き熱交換器は、請求項1から5のいずれか一項に記載の熱交換器において、前面側熱交換器におけるフィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち貫流送風機に近い側の領域のフィン部に挿入される伝熱管を気体の主流方向に沿う方向となる列方向に2列配置し、前記気体の主流方向に直角方向となる段方向に前記伝熱管の配置ピッチを16〜22mmとしたものである。
Moreover, the heat exchanger with a fin which concerns on Claim 7 is a heat exchanger as described in any one of
また、請求項8に係るフィン付き熱交換器は、請求項1から7のいずれか一項に記載の熱交換器において、伝熱管とフィンの風上前縁または風下後縁との最短距離を、1.0mm以上としたものである。
Moreover, the heat exchanger with a fin according to claim 8 is the heat exchanger according to any one of
また、請求項9に係るフィン付き熱交換器は、請求項1〜8に記載の熱交換器において、段方向に隣接する伝熱管の間のフィン表面に気体の主流方向に開口する複数の切り起こしを設け、
これら各切り起こしの伝熱管寄りの立ち上がり部を伝熱管の円周に概略沿う方向で形成するとともに、前記各切り起こしの列方向の幅に対する前記列方向に隣接する切り起こし間の幅の比を約2〜約2.5とし、更には切り起こしの高さを、隣接するフィン同士のピッチの3/8〜8/8にしたものである。
A heat exchanger with fins according to claim 9 is the heat exchanger according to any one of
The rising portion of each cut and raised near the heat transfer tube is formed in a direction substantially along the circumference of the heat transfer tube, and the ratio of the width between the cut and raised adjacent to the row direction to the width in the row direction of each cut and raised The height is about 2 to about 2.5, and the height of the cut and raised is 3/8 to 8/8 of the pitch between adjacent fins.
また、請求項10に係るフィン付き熱交換器は、請求項9に記載の熱交換器において、前面側熱交換器におけるフィン部の切り起こしの高さを、貫流送風機に近い側の領域については、隣接するフィン同士のピッチの3/8〜5/8にして、他方の領域については隣接するフィン同士のピッチの5/8〜7/8とし、更には背面熱交換器においては7/8〜8/8としたものである。 Further, the finned heat exchanger according to claim 10 is the heat exchanger according to claim 9, wherein the height of the fin portion in the front side heat exchanger is set to a height close to the cross-flow fan. The pitch between adjacent fins is set to 3/8 to 5/8, the other region is set to 5/8 to 7/8 of the pitch between adjacent fins, and 7/8 in the rear heat exchanger. ~ 8/8.
また、請求項11に係るフィン付き熱交換器は、請求項1から10のいずれか一項に記載の熱交換器において、前面側熱交換器におけるフィン部の切り起こしの数を、貫流送風機に近い側の領域および他方の領域ともに気体の主流方向に沿う列方向に6個以上、更には背面熱交換器においては5個以下としたものである。
A finned heat exchanger according to
また、請求項12に係るフィン付き熱交換器は、請求1から10のいずれか一項に記載の熱交換器において、前面側熱交換器におけるフィン部の切り起こしの数を、貫流送風機に近い側の領域では、気体の主流方向に沿う列方向に6個以上、他方の領域では5個または4個、更には背面熱交換器においては3個以下としたものである。
A finned heat exchanger according to
また、請求項13に係るフィン付き熱交換器は、請求項1から12のいずれか一項に記載の熱交換器において、列方向に隣接する2つの伝熱管の間において、内部を流れる冷媒同士に温度差がある場合、前記2つの伝熱管の列間中央部のフィンに、段方向に概略沿う方向で切り込みを設けたものである。
A finned heat exchanger according to
また、請求項14に係るフィン付き熱交換器は、請求項1から13に記載のいずれか一項に記載の熱交換器において伝熱管の内部を流動する冷媒として、HFC冷媒、HC冷媒および二酸化炭素のいずれか一つを用いたものである。
A finned heat exchanger according to claim 14 is an HFC refrigerant, HC refrigerant, and carbon dioxide as a refrigerant that flows inside the heat transfer tube in the heat exchanger according to any one of
本発明のフィン付き熱交換器は、フィン付き熱交換器の形態を改善し、空気調和機の室内ユニットの限られた空間、特に奥行きが狭い空間にできるだけ大きなフィン付き熱交換器を収納し、熱交換能力の大幅な向上をはかるとともに、蒸発器として使用したときフィン表面に凝縮する水をフィンに沿って円滑に流下させることができる。 The heat exchanger with fins of the present invention improves the form of the heat exchanger with fins, and houses the heat exchanger with fins as large as possible in a limited space of the indoor unit of the air conditioner, particularly a space with a small depth, In addition to greatly improving the heat exchange capacity, water condensed on the fin surface when used as an evaporator can smoothly flow down along the fin.
第1の発明は、前面側熱交換器におけるフィンの風上前縁および風下後縁はそれぞれが、同じ鈍角をなす2本の直線部およびこれら2本の直線の間を結ぶ1本の曲線部からなる略くの字状に形成され、前面側熱交換器におけるフィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機から遠い側の領域および背面側熱交換器の風上側前縁の直線部と風下側後縁の直線部とで挟まれた領域について、外径4〜7.5mmの伝熱管を3列配置するとともに段方向ピッチを14.5〜16mmとしたことにより、通風抵抗をあまり上げることなく、高い空気側熱伝達率を得ることができ、したがって同一騒音時の風量を向上させて高い熱交換能力を発揮することができ、また、貫流送風機に近い側の領域および前面側熱交換器の曲線状の風上前縁と曲線状の風下後縁とで挟まれた領域については、外径が6.0〜8.5mmの伝熱管を2列配置するとともに段方向ピッチを16〜22mmとしたことにより、2列構成での通風抵抗としては若干高いが、高い空気側熱伝達率を得ることができ、また熱交換器全体としての通風抵抗の差異を少なくして風速分布を改善することができるので、同一騒音時の風量を向上させて優れた能力を発揮することができる。よって、限られた空間、特に奥行きが狭い空間により大きなフィン付き熱交換器を収納して、より大きな熱交換能力を発揮することができる。また、前面側熱交換器は後で折り曲げ加工する必要がなく、折り曲げたとき必要になるスペーサも当然要らない。また、このフィン付き熱交換器を蒸発器として使用する場合、前面側熱交換器および背面側熱交換器のそれぞれにおけるフィンに凝縮する水滴は連続した両フィンを伝い滑らかに流下することができる。さらに、前面側熱交換器におけるフィンの上側は風上前縁の直線と風下後縁の直線とに囲まれた鉛直に近い一定の角度で傾斜しているので、蒸発時にフィンの表面に凝縮する水滴が滞留することがない。 In the first aspect of the invention, the windward leading edge and the leeward trailing edge of the fin in the front-side heat exchanger each have two straight portions having the same obtuse angle, and one curved portion connecting the two straight lines. Of the two regions sandwiched between the straight upwind front edge and the straight downwind trailing edge of the fin in the front side heat exchanger, the far side from the once-through fan is formed. For the region sandwiched between the straight portion of the windward front edge and the straight portion of the leeward rear edge of the region and the rear side heat exchanger, three rows of heat transfer tubes having an outer diameter of 4 to 7.5 mm are arranged and the stepwise pitch 14.5 to 16 mm, it is possible to obtain a high air-side heat transfer coefficient without increasing the ventilation resistance so much, and thus to improve the air volume at the same noise and to exhibit a high heat exchange capability. And the area near the cross-flow fan and the front For the region sandwiched between the curved upwind leading edge and the curved downwind trailing edge of the heat exchanger, two rows of heat transfer tubes having an outer diameter of 6.0 to 8.5 mm are arranged and the stepwise pitch is set. Although the airflow resistance in the two-row configuration is slightly high due to 16 to 22 mm, a high air-side heat transfer coefficient can be obtained, and the difference in the airflow resistance as a whole heat exchanger is reduced to reduce the wind speed distribution. Therefore, it is possible to improve the air volume at the time of the same noise and to exhibit an excellent ability. Therefore, a larger finned heat exchanger can be accommodated in a limited space, particularly a space with a narrow depth, and a greater heat exchange capability can be exhibited. Further, the front-side heat exchanger does not need to be bent later, and a spacer that is necessary when bent is naturally not required. Further, when this finned heat exchanger is used as an evaporator, water droplets condensed on the fins in each of the front side heat exchanger and the back side heat exchanger can flow smoothly through both the continuous fins. Further, the upper side of the fin in the front heat exchanger is inclined at a certain angle close to the vertical surrounded by the straight line of the windward leading edge and the straight line of the leeward trailing edge, so it condenses on the fin surface during evaporation. Water droplets do not stay.
第2の発明は、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管または蒸発器として使用する際の冷媒入口寄りの外径が4〜7.5mmの伝熱管を、3列構成の気体の流れの最も風上の列に配置して1パスで用いることにより、管内の熱伝達率を向上させ得るとともに空気と冷媒の温度差に関し対向流的な配置となるので、熱交換能力を増大させることができる。また、低能力で冷媒の循環量が小さく、さらには、この領域の冷媒は密度が大きいので冷媒流通抵抗をあまり増大させることがなく、したがって熱交換能力の増大を妨げることはない。さらに、外径が4〜7.5mmの範囲で、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管または蒸発器として使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管より、小さい方の外径の伝熱管を、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際に冷媒出口寄りの1パスで用いる伝熱管より冷媒上流側の伝熱管として、または当該フィン付き熱交換器を蒸発器として使用する際に冷媒入口寄りの1パスで用いる伝熱管より冷媒下流側の伝熱管として4パスで用いることにより、高い管内熱伝達率と低い冷媒流通抵抗を両立させて、熱交換能力を増大させることができる。 In the second invention, when the finned heat exchanger is used as a condenser or a gas cooler, the outer diameter near the refrigerant inlet when used as a heat transfer tube or an evaporator near the refrigerant outlet is 4 to 7.5 mm. By arranging the heat transfer tubes in the most upwind row of the gas flow in a three-row configuration and using it in one pass, the heat transfer coefficient in the tubes can be improved and the counter flow arrangement with respect to the temperature difference between the air and the refrigerant Therefore, the heat exchange capability can be increased. Moreover, the refrigerant capacity is low and the circulation amount of the refrigerant is small. Further, since the refrigerant in this region has a high density, it does not increase the refrigerant flow resistance so much, and therefore does not hinder the increase in heat exchange capacity. Further, when the heat exchanger with fins is used as a condenser or a gas cooler with an outer diameter in the range of 4 to 7.5 mm, the heat transfer tube near the refrigerant outlet when used as a condenser or a gas cooler or the transmission near the refrigerant inlet when used as an evaporator. A heat transfer tube having a smaller outer diameter than the heat tube, as a heat transfer tube upstream of the refrigerant from the heat transfer tube used in one pass near the refrigerant outlet when the finned heat exchanger is used as a condenser or a gas cooler, or When the finned heat exchanger is used as an evaporator, it is used in four passes as a heat transfer tube on the downstream side of the refrigerant from the heat transfer tube used in one pass near the refrigerant inlet, so that a high heat transfer coefficient in the tube and a low refrigerant flow resistance are obtained. It is possible to increase the heat exchange capacity in a compatible manner.
第3の発明は、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管または蒸発器として使用する際の冷媒入口寄りの外径が4〜7.5mmの伝熱管を、3列構成の気体の流れの最も風上の列に配置して2パスで用いることにより、管内の熱伝達率を向上させ得るとともに空気と冷媒の温度差に関し対向流的な配置となるので、熱交換能力を増大させることができる。また、高能力で冷媒の循環量が大きく、さらに、外径が4〜7.5mmの範囲で、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管または蒸発器として使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管より、小さい方の外径の伝熱管を、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際に冷媒出口寄りの2パスで用いる伝熱管より冷媒上流側の伝熱管として、または当該フィン付き熱交換器を蒸発器として使用する際に冷媒入口寄りの2パスで用いる伝熱管より冷媒下流側の伝熱管として5または6パスで用いることにより、循環量が大きい場合でも高い管内熱伝達率と低い冷媒流通抵抗を両立させて、熱交換能力を増大させることができる。 The third invention has an outer diameter of 4 to 7.5 mm near the refrigerant inlet when used as a heat transfer tube or evaporator near the refrigerant outlet when the finned heat exchanger is used as a condenser or a gas cooler. By arranging the heat transfer tubes in the most upwind row of the gas flow in the three-row configuration and using them in two passes, the heat transfer coefficient in the tubes can be improved and the counter flow arrangement with respect to the temperature difference between the air and the refrigerant Therefore, the heat exchange capability can be increased. Further, the heat transfer tube near the refrigerant outlet when the finned heat exchanger is used as a condenser or a gas cooler with a high capacity and a large amount of refrigerant circulation, and an outer diameter in the range of 4 to 7.5 mm, or When using the finned heat exchanger as a condenser or a gas cooler, a heat transfer tube having a smaller outer diameter than the heat transfer tube near the refrigerant inlet when used as an evaporator is used in two passes near the refrigerant outlet. Used as a heat transfer tube on the upstream side of the refrigerant from the heat transfer tube, or as a heat transfer tube on the downstream side of the refrigerant from the heat transfer tube used in two passes closer to the refrigerant inlet when the finned heat exchanger is used as an evaporator. As a result, even when the amount of circulation is large, it is possible to achieve both a high heat transfer coefficient in the pipe and a low refrigerant flow resistance, thereby increasing the heat exchange capacity.
第4の発明は、前面側熱交換器におけるフィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機から遠い側の領域および背面側熱交換器の風上側前縁の直線部と風下側後縁の直線部とで挟まれた領域について、外径4〜7.5mmの伝熱管を3列配置するとともに段方向ピッチを14.5〜16mmとしたことにより、通風抵抗をあまり上げることなく、高い空気側熱伝達率を得ることができ、したがって同一騒音時の風量を向上させて高い熱交換能力を発揮することができる。 4th invention is the area | region far from a cross flow fan, and back side heat | fever among two area | regions pinched by the linear windward front edge and linear leeward trailing edge of the fin in a front side heat exchanger. About the area | region pinched | interposed by the linear part of the windward front edge of a exchanger, and the linear part of a leeward trailing edge, 3 rows of heat exchanger tubes with an outer diameter of 4 to 7.5 mm are arranged, and the stepwise pitch is 14.5 to By setting the thickness to 16 mm, a high air-side heat transfer coefficient can be obtained without significantly increasing the ventilation resistance. Therefore, the air volume at the same noise time can be improved and high heat exchange capability can be exhibited.
第5の発明は、前面側熱交換器におけるフィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機に近い側の領域および前面側熱交換器の曲線状の風上前縁と曲線状の風下後縁とで挟まれた領域については、外径が6.0〜8.5mmの伝熱管を2列配置するとともに段方向ピッチを16〜22mmとしたことにより、2列構成での通風抵抗としては若干高いが、高い空気側熱伝達率を得ることができ、また熱交換器全体としての通風抵抗の差異を少なくして風速分布を改善することができるので、同一騒音時の風量を向上させて優れた能力を発揮することができる。 The fifth aspect of the invention relates to a region on the side close to the once-through fan and front side heat among the two regions sandwiched between the straight windward leading edge and the straight leeward trailing edge of the fin in the front side heat exchanger. In the region sandwiched between the curved upwind leading edge and the curved downwind trailing edge of the exchanger, two rows of heat transfer tubes having an outer diameter of 6.0 to 8.5 mm are arranged and the stepwise pitch is set to 16 Although the airflow resistance in the two-row configuration is slightly high due to ˜22 mm, a high air-side heat transfer coefficient can be obtained, and the difference in the airflow resistance as a whole heat exchanger is reduced to reduce the wind speed distribution. Since it can be improved, it is possible to improve the air volume at the same noise and to exhibit excellent performance.
第6の発明は、フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管または蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管の外径を6.0〜8.5mmの範囲で且つ他のいずれの伝熱管よりも太くするとともに2列構成の気体の流れの風下側の列に配置して2パスで用いるので、空気と冷媒との温度差に関し対向流的な配置による性能向上が得られるとともに、管内の熱伝達率は若干低下するが、冷媒流通抵抗を大幅に低下させることができ、したがって熱交換能力を大幅に増大させることができる。さらに、外径が6.0〜8.5mmの範囲で、フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管または蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管より、小さい方の外径の伝熱管を、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際に、冷媒出口寄りの最も大きい外径の2パスで用いる伝熱管より冷媒下流側の伝熱管として、または当該フィン付き熱交換器を蒸発器として使用する際に、低循環量で小能力の熱交換器の構成を必要とする場合は冷媒出口寄りの最も大きい外径の2パスで用いる伝熱管より冷媒上流側の伝熱管として、2パスで用いることにより、管内熱伝達率を向上させて熱交換能力を増大させることができる。
6th invention sets the outer diameter of the heat exchanger tube near the refrigerant | coolant inlet at the time of using a heat exchanger with a fin as a condenser or a gas cooler, or the heat exchanger tube near the refrigerant | coolant outlet at the time of using as an evaporator to 6.0-. It is in the range of 8.5 mm and thicker than any other heat transfer tubes, and is arranged in the leeward row of the gas flow in a two-row configuration and used in two passes, so that the counter flow is related to the temperature difference between air and refrigerant As a result, the heat transfer rate in the pipe is slightly reduced, but the refrigerant flow resistance can be greatly reduced, and thus the heat exchange capacity can be greatly increased. Furthermore, in the range of 6.0 to 8.5 mm in outer diameter, the heat exchanger tube near the refrigerant inlet when using the finned heat exchanger as a condenser or gas cooler or near the refrigerant outlet when using as an evaporator. When using a heat exchanger tube having a smaller outer diameter than the heat transfer tube, and using the finned heat exchanger as a condenser or a gas cooler, the refrigerant is downstream of the heat transfer tube used in the two outermost paths near the refrigerant outlet. When using a finned heat exchanger as an evaporator or a heat exchanger with a low capacity and a small capacity heat exchanger when using the finned heat exchanger as an evaporator, the largest
第7の発明は、フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管または蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管の外径を6.0〜8.5mmの範囲で且つ他のいずれの伝熱管よりも太くするとともに2列構成の気体の流れの風下側の列に配置して2パスで用いるので、空気と冷媒との温度差に関し対向流的な配置による性能向上が得られるとともに、管内の熱伝達率は若干低下するが、冷媒流通抵抗を大幅に低下させることができ、したがって熱交換能力を大幅に増大させることができる。さらに、外径が6.0〜8.5mmの範囲で、フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管または蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管より、小さい方の外径の伝熱管を、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際に、高い循環量で高能力の熱交換器の構成を必要とする場合は冷媒出口寄りの最も大きい外径で用いる伝熱管より冷媒下流側の伝熱管として、または当該フィン付き熱交換器を蒸発器として使用する際に、冷媒出口寄りの最も大きい外径で用いる伝熱管より冷媒上流側の伝熱管として、3パス以上で用いることにより、管内熱伝達率を向上させて熱交換能力を増大させることができる。 7th invention sets the outer diameter of the heat exchanger tube near the refrigerant | coolant inlet at the time of using a heat exchanger with a fin as a condenser or a gas cooler, or the heat exchanger tube near the refrigerant | coolant outlet at the time of using as an evaporator to 6.0-. It is in the range of 8.5 mm and thicker than any other heat transfer tubes, and is arranged in the leeward row of the gas flow in a two-row configuration and used in two passes, so that the counter flow is related to the temperature difference between air and refrigerant As a result, the heat transfer rate in the pipe is slightly reduced, but the refrigerant flow resistance can be greatly reduced, and thus the heat exchange capacity can be greatly increased. Furthermore, in the range of 6.0 to 8.5 mm in outer diameter, the heat exchanger tube near the refrigerant inlet when using the finned heat exchanger as a condenser or gas cooler or near the refrigerant outlet when using as an evaporator. When using a heat exchanger tube with a smaller outer diameter than the heat exchanger tube, when using the finned heat exchanger as a condenser or gas cooler, a high capacity heat exchanger with a high circulation rate is required From the heat transfer tube used at the largest outer diameter near the refrigerant outlet, when the heat exchanger with fins is used as the evaporator downstream of the heat transfer tube used at the largest outer diameter near the refrigerant outlet or when the finned heat exchanger is used as an evaporator By using it as 3 or more passes as the heat transfer tube on the upstream side of the refrigerant, the heat transfer rate in the tube can be improved and the heat exchange capacity can be increased.
第8の発明は、伝熱管とフィンの風上前縁または風下後縁との距離を、最短でも1.0mmとしたので、当該フィン付き熱交換器を蒸発器として用いた場合、フィンの表面に付着し流下する凝縮水が伝熱管に当って、フィンの風上前縁または風下後縁から飛び出してしまうという現象を抑制することができる。 In the eighth invention, the distance between the heat transfer tube and the windward leading edge or leeward trailing edge of the fin is 1.0 mm at the shortest. Therefore, when the heat exchanger with fins is used as an evaporator, the surface of the fin The phenomenon that the condensed water adhering to and flowing down hits the heat transfer tube and jumps out from the windward leading edge or the windward trailing edge of the fin can be suppressed.
第9の発明は、段方向に隣接する伝熱管の間のフィン表面に気体の主流方向に開口して複数設けた切り起こしの温度境界層前縁効果により、高い空気側熱伝達率が得られるとともに、これら切り起こしの伝熱管寄りの立ち上がり部を伝熱管の円周に概略沿う方向で形成したので、気流を伝熱管の後流部に誘導することができ、したがって有効伝熱面積が増加するので、熱交換性能を向上させることができる。切り起こしの列方向の幅に対する列方向に隣接する切り起こし同士間(フィン基板)の幅の比を約2〜約2.5としたことにより、従来の比が約3の場合より熱交換能力を向上させ、さらには切り起こしの高さを隣接するフィン同士のピッチの3/8〜8/8にしたことにより、同一騒音時の風量を増加させることができ、より大きな熱交換能力を発揮することができる。 In the ninth aspect of the present invention, a high air-side heat transfer coefficient is obtained by the effect of the leading edge of the temperature boundary layer formed by cutting and raising a plurality of openings on the fin surface between the heat transfer tubes adjacent in the step direction. At the same time, since the rising portion of the cut and raised heat exchanger tube is formed in a direction substantially along the circumference of the heat transfer tube, the air flow can be guided to the wake portion of the heat transfer tube, and thus the effective heat transfer area increases. Therefore, heat exchange performance can be improved. The ratio of the width between the cut and raised adjacent to each other in the row direction (fin substrate) to the width in the row direction of the cut and raised is about 2 to about 2.5, so that the heat exchange capacity is higher than when the conventional ratio is about 3. In addition, by making the height of the cut and raised 3/8 to 8/8 of the pitch between adjacent fins, the air volume at the same noise can be increased, and a greater heat exchange capability is demonstrated. can do.
第10の発明は、切り起こしの高さを、当該フィン付き熱交換器が貫流送風機に近い側の領域については、隣接するフィン同士のピッチの3/8〜5/8として通風抵抗を比較的大きくするとともに、他の領域については隣接するフィン同士のピッチの5/8〜7/8、更には背面熱交換器においては7/8〜8/8として風速分布に合わせて通風抵抗を徐々に小さくしたことにより、当該フィン付き熱交換器の風速分布をより均一化することができ、したがってより大きな熱交換能力を発揮することができる。 In the tenth aspect of the invention, the height of the cut and raised is set to 3/8 to 5/8 of the pitch between adjacent fins in the region where the finned heat exchanger is close to the once-through fan. In the other region, the ventilation resistance is gradually adjusted to 5/8 to 7/8 of the pitch between adjacent fins, and 7/8 to 8/8 in the rear heat exchanger according to the wind speed distribution. By making it small, the wind speed distribution of the heat exchanger with fins can be made more uniform, and therefore a larger heat exchange capability can be exhibited.
第11の発明は、切り起こしの数を、当該フィン付き熱交換器が貫流送風機に近い側の領域および他の領域については気体の主流方向に沿う列方向に6個以上、更には背面熱交換器においては5個以下として、それより通風抵抗を小さくしたことにより、より簡易的に当該フィン付き熱交換器の風速分布をより均一化することができ、大きな熱交換能力を発揮することができる。 In the eleventh aspect of the present invention, the number of cut and raised portions is six or more in the column direction along the main flow direction of the gas for the region on the side where the heat exchanger with fins is close to the once-through fan and the other regions, and further heat exchange on the back surface. By reducing the ventilation resistance to 5 or less in the heat exchanger, the air velocity distribution of the finned heat exchanger can be made more uniform more easily and a large heat exchange capability can be exhibited. .
第12の発明は、切り起こしの数を、当該フィン付き熱交換器が貫流送風機に近い側の領域においては、気体の主流方向に沿う列方向に6個以上、他の領域については5個または4個、更には背面熱交換器においては3個以下として、それより通風抵抗を小さくしたことにより、簡易的に当該フィン付き熱交換器の風速分布をより一層均一化することができ、したがってより効率良く大きな熱交換能力を発揮することができる。 In a twelfth aspect of the present invention, the number of cut and raised portions is 6 or more in the row direction along the main flow direction of gas in the region where the heat exchanger with fins is close to the once-through fan, or 5 in other regions. By reducing the ventilation resistance to 4 or even 3 or less in the rear heat exchanger, the wind speed distribution of the finned heat exchanger can be made more uniform easily, and therefore more Efficiently large heat exchange capability can be demonstrated.
第13の発明は、列方向に隣接する2つの伝熱管の間において、内部を流れる流体に温度差がある場合、2つの伝熱管の列間中央部のフィンに、段方向に概略沿う方向で切り込みを設けたことにより、フィンを通した熱伝導による熱交換ロスを防ぐことができるので、熱交換能力を低下させることがない。 In a thirteenth aspect of the present invention, when there is a temperature difference in the fluid flowing inside between two heat transfer tubes adjacent in the row direction, the fins at the center between the rows of the two heat transfer tubes are arranged in a direction along the step direction. By providing the cuts, heat exchange loss due to heat conduction through the fins can be prevented, so that the heat exchange capability is not reduced.
第14の発明は、伝熱管の内部を流動する冷媒流体として、オゾン破壊係数の小さいHFC冷媒、HC冷媒および二酸化炭素のいずれか1つを用いることにより、地球環境の保護に貢献することができる。特に、HC冷媒や二酸化炭素は地球温暖化係数が小さい冷媒であるため、より地球環境の保護に貢献することができる。 The fourteenth invention can contribute to the protection of the global environment by using any one of an HFC refrigerant, an HC refrigerant, and carbon dioxide having a small ozone destruction coefficient as a refrigerant fluid flowing inside the heat transfer tube. . In particular, since HC refrigerant and carbon dioxide are refrigerants having a small global warming potential, they can further contribute to the protection of the global environment.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1に係るフィン付き熱交換器について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the finned heat exchanger according to
まず、本実施の形態1に係るフィン付き熱交換器が搭載される空気調和機の室内ユニットについて図1に基づき説明する。図1はこの室内ユニットの縦断面図である。 First, the indoor unit of the air conditioner in which the finned heat exchanger according to the first embodiment is mounted will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the indoor unit.
図1に示すように、この空気調和機の室内ユニット1の筐体2には、前面と上面とに吸込み口3a、3bが設けられ、また下面に吹出し口4が設けられ、筐体2内には、貫流送風機5とフィン付き熱交換器10とが収納されている。
As shown in FIG. 1, the
このフィン付き熱交換器10は、筐体2内の前面側に配置された前面側熱交換器20と、筐体2内の背面側に配置された背面側熱交換器40とから構成されており、またこれら前面側熱交換器20および背面側熱交換器40は、貫流送風機5を風上側から取り囲むように配置されている。
The finned heat exchanger 10 includes a front-
前記各熱交換器20、40は、所定の間隔で平行に並べられてその間を空気が流動する多数のフィン21、41と、これらのフィン21、41に略直角に挿入されて内部を冷媒(冷媒流体)が流動する多数の伝熱管11とを有し、また前面側熱交換器20と背面側熱交換器40とは、そのフィン21、41同士は分離されているが、伝熱管11が連通されることにより一つの熱交換器として作用する。
Each of the
次に、実施の形態に係るフィン付き熱交換器について、図1および図2〜4を用いて説明する。 Next, the finned heat exchanger according to the embodiment will be described with reference to FIG. 1 and FIGS.
図2は実施の形態に係るフィン付き熱交換器の前面側熱交換器20のフィン21と背面側熱交換器40のフィン41の側面図、図3はその前面側熱交換器20のフィン21の要部拡大側面図である。図4は、図2のフィン付き熱交換器の前面側熱交換器20のフィン21および背面側熱交換器40のフィン41の上端部同士が境界部で繋がった状態の1枚のフィン13として連続的にプレス加工してできるフィンを2枚、プレスの送り方向に連続して並べたイメージを示す側面図である。
FIG. 2 is a side view of the
図2および図3に示すように、前面側熱交換器20のフィン21の風上側前縁部および風下側後縁部とのそれぞれは、互いにその延長線の交差部分の角度θ1およびθ2が同じ鈍角をなす2本の直線部22、23および32、33と、これら2本の直線部22、23と32、33との間をそれぞれ結ぶ各1本の曲線部24、34とからなる略くの字形状に形成されている。ここで、直線部22と32および23と33は、それぞれ平行にされている。また、曲線部24、34としての形状は、楕円曲線、双曲線、スプラインなどがあるが、風上側縁部の曲線部24と、風下側縁部の曲線部34とは、同じ寸法形状にされている。なお、本実施の形態では、図1〜図4に示すように、風上側縁部の曲線部24と、風下側縁部の曲線部34とを円弧形状にするとともに、それらを同じ曲率半径で形成している。また、背面側熱交換器40のフィン41の風上側前縁部および風下側後縁部は平行な直線部42、43で構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the windward front edge and the leeward rear edge of the
略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5に近い側の一方の領域の風上前縁と風下後縁との距離、すなわち風上前縁23と風下後縁33との距離Bは、貫流送風機5から遠い側の他方の領域の風上前縁と風下後縁との距離、すなわち風上前縁22と風下後縁32との距離Aより短く形成されている。なお、一方の領域とは、略くの字状に形成された熱交換器20の屈曲部より上方部分を示しており、また他方の領域とは、略くの字状に形成された熱交換器20の屈曲部より下方部分を示している。
Of the two regions sandwiched between the straight upwind front edge and the straight downwind rear edge of the
本実施の形態に係るフィン付き熱交換器において、伝熱性能および通風抵抗の観点から推奨される平行な直線状の風上前縁22と風下後縁32との距離A(一方の領域)は24〜30mm、平行な直線状の風上前縁23と風下後縁33との距離B(他方の領域)は18〜24mmである。
In the heat exchanger with fins according to the present embodiment, a distance A (one region) between the parallel straight windward leading
また、図2および図4に示すように、背面側熱交換器40のフィン41の風上前縁42と風下後縁43との距離は、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5から遠い側の一方の領域の風上前縁22と風下後縁32との距離Aに等しくされている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the distance between the windward
これら前面側熱交換器20のフィン21と背面側熱交換器40のフィン41とは、図4に示すように、上端部同士が境界部で繋がった状態の1枚のフィン13として連続的にプレス加工して製造される。なお、前面側熱交換器20のフィン21の貫流送風機5から遠い側の直線状の風上前縁22または風下後縁32がフィンの送り方向となす角度をα、貫流送風機5に近い側の直線状の風上前縁23または風下後縁33がフィンプレスの送り方向となす角度をβ、フィン1枚のフィンプレス時の送り幅をCとすると、α+β=θ1=θ2、A/sinα=B/sinβ=C、の関係式が成り立つので、既知のθ1=θ2、A、Bから、α、β、Cが一義的に決まる。
As shown in FIG. 4, the
また、図4に示すように、フィン13(21、41)が金属板から連続プレス加工されて製造される際に、フィン付き熱交換器10の収納の都合上などから、その両端部や前面側熱交換器20と背面側熱交換器40との間となる箇所にはカットして捨てる部分ができるが、そのとき生じる廃材51、52、53はわずかだけであり、他は無駄なく用いられ連続してフィン13が造られる。
Further, as shown in FIG. 4, when the fins 13 (21, 41) are manufactured by continuous press processing from a metal plate, the both ends and the front surface thereof are used for convenience of storing the heat exchanger 10 with fins. A portion between the
図3に示すように、各フィン13にはフィンカラー12が丸孔形状にバーリング加工されている。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、前面側熱交換器20のフィン21と背面側熱交換器40のフィン41とが繋がった状態の1枚のフィンとして連続的にプレス加工して製造されたフィン13が多数積層され、フィンカラー12を通して伝熱管11が挿入(挿通)され、その後、フィンカラー12と伝熱管11とを密着させるために、伝熱管11を拡管し、そしてフィン13を前面側熱交換器20と背面側熱交換器40との境界部で切断して、前面側熱交換器20と背面側熱交換器40とに分離する。
As shown in FIG. 4, the
図1および図2に示すように、伝熱管11の直径、伝熱管11における気体(空気である)の主流方向(流れ方向)に対して直角方向となる、いわゆる段方向のピッチ、および気体の主流方向に沿う、いわゆる列方向の数、すなわち列数については、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5から遠い側の領域と、背面側熱交換器40のフィン41の直線状の風上前縁42および直線状の風下後縁43で挟まれた領域とでは、異なるように形成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the diameter of the
すなわち、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5から遠い側の領域、すなわち直線状の風上前縁22と直線状の風下後縁32とで挟まれた領域および背面側熱交換器40のフィン41の直線状の風上前縁42と直線状の風下後縁43とで挟まれた領域のフィン21、41にそれぞれ挿入される伝熱管11としては、4〜7.5mmの範囲の外径の大きい方の伝熱管11aと小さい方の伝熱管11bの2種類の外径の伝熱管が用いられて(構成されて)、列方向には3列配置され、また段方向のピッチDについては、14.5〜16mmとして形成されている。また、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5に近い側の領域、すなわち直線状の風上前縁23と直線状の風下後縁33とで挟まれた領域および前面側熱交換器20における曲線状の風上前縁24と曲線状の風下側後縁34とで挟まれた領域のフィン21にそれぞれ挿入される伝熱管11としては、6.0〜8.5mmの範囲の外径の小さい方の伝熱管11cと大きい方の伝熱管11dの2種類の外径の伝熱管が用いられて(構成されて)、列方向には2列配置され、また段方向のピッチEについては、16〜22mmとして形成されている。
That is, in the two regions sandwiched between the straight upwind front edge and the straight downwind rear edge of the
また、図3に示すように、前面側熱交換器20における曲線状の風上前縁と曲線状の風下側後縁とで挟まれた領域のフィン21に挿入される伝熱管11c、11dの段方向ピッチEについては、気体の流れの風上側の列ピッチEuのほうが、気体の流れの風下側の列ピッチEdに比べて同等以下(同一またはそれより小さい)となるよう形成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the
また、例えば、冷房定格能力が4.0kW程度以下で最適な運転効率となる小能力のエアコンの室内機のパス構成を考えた場合に、図1に本実施の形態に係るフィン付き熱交換器10を蒸発器として使用した際の冷媒の流れを示しているが、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5から遠い側の領域、すなわち直線状の風上前縁22と直線状の風下後縁32とで挟まれた領域、および背面側熱交換器40のフィン41の直線状の風上前縁42と直線状の風下後縁43とで挟まれた領域のフィン21、41に挿入される4〜7.5mmの範囲の2種類の外径の伝熱管11のうち、大きい方の外径の6本の伝熱管11aを気体の流れの最も風上の列に配置し、蒸発器として使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管として1パスで用いるとともに、小さい方の外径の前記伝熱管11bを、大きい方の外径の伝熱管11aより冷媒下流側の伝熱管として4パスで用いて、冷媒が流される。
Further, for example, when considering a path configuration of an indoor unit of a small-capacity air conditioner having an optimum operating efficiency at a cooling rated capacity of about 4.0 kW or less, FIG. 1 shows a finned heat exchanger according to the present embodiment. 10 shows the flow of the refrigerant when the evaporator 10 is used as an evaporator, and the straight upwind front edge and the straight downwind trailing edge of the
この後、冷媒は除湿運転時以外は、全開状態にある除湿運転用の絞り手段80を通過し、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5に近い側の領域、すなわち直線状の風上前縁23と直線状の風下後縁33とで挟まれた領域、および前面側熱交換器20の曲線状の風上前縁24と曲線状の風下側後縁34とで挟まれた領域のフィン(フィン部)21に、挿入される6.0〜8.5mmの範囲の2種類の外径の伝熱管11のうち、外径の小さい方の伝熱管11cを2パスにて流れ、そして最後に、冷媒は蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの外径の大きい方の4本の伝熱管11dを2パスで流れて、フィン付き熱交換器から流出される。また、蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの外径の大きい方の4本の伝熱管11dは、気体の流れの最も風下の列に配置することにより最適な熱交換器性能を実現するものである。ところが、冷房定格能力が4.0kW程度以上となる高能力で冷媒の流速が速く、伝熱管内での圧力損失が大きくなる場合には、圧力損失を低減させる為に、エアコンの室内機のパス構成を考えた場合は、小能力時の図1に示したパス構成に対して、図示はしない蒸発器として使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管として2パスで用い、小さい方の外径の前記伝熱管11bを、大きい方の外径の伝熱管11aより冷媒下流側の伝熱管として5または6パスで用いて冷媒が流され、最後に蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの外径の大きい方の4本を含んだ伝熱管11dを利用して3パスで流れるように、パス数を全体的に増やす熱交換器の構成にして最適化を図る工夫が必要となる。
Thereafter, the refrigerant passes through the throttling means 80 for the dehumidifying operation in the fully opened state except during the dehumidifying operation, and the straight upwind front edge of the
なお、伝熱管11は外径が4種類のものを用いているが、拡管前の外径でいえば、伝熱管11aは6〜6.35mm、伝熱管11bは約5mm、伝熱管11cは約7mm、伝熱管11dは7.94〜8mmを用いることが推奨される。
The
また、上記パス構成は一例であり、他の組み合わせで実現しても同じ意味をなすものであり、場合によっては性能向上の為に、貫流送風機5より遠い側の領域における風上の1列目に外径の大きい前記伝熱管11aを配置した構成でもかまわないものとする。 Further, the above path configuration is an example, and even if realized by other combinations, it has the same meaning. In some cases, in order to improve the performance, the first row on the windward side in the region far from the once-through fan 5 A configuration in which the heat transfer tube 11a having a large outer diameter is disposed may be used.
一方、図1に基づき、本実施の形態のフィン付き熱交換器10を蒸発器として使用する場合について説明をしたが、本実施の形態のフィン付き熱交換器を凝縮器またはガスクーラーとして使用する場合には、冷媒の流れ方向が逆になるが、他の構成は蒸発器として使用する場合と同じである。 On the other hand, although the case where the finned heat exchanger 10 of the present embodiment is used as an evaporator has been described based on FIG. 1, the finned heat exchanger of the present embodiment is used as a condenser or a gas cooler. In some cases, the flow direction of the refrigerant is reversed, but the other configuration is the same as when used as an evaporator.
また、本実施の形態のフィン付き熱交換器10を段方向に再熱器と蒸発器に分けて使用し除湿運転を行う場合には、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5から遠い側の領域、すなわち直線状の風上前縁22と直線状の風下後縁32とで挟まれた領域および背面側熱交換器40を再熱器として用い、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5に近い側の領域、すなわち直線状の風上前縁23と直線状の風下後縁33とで挟まれた領域および前面側熱交換器20の曲線状の風上前縁24と曲線状の風下側後縁34とで挟まれた領域を蒸発器として用いる。この除湿運転のとき、冷媒は、図1に示すように、再熱器から、適切な絞り量が設定された絞り手段80を経て、蒸発器に流入する。
Further, when the heat exchanger 10 with fins of the present embodiment is used in a regenerator and an evaporator separately in the stage direction and the dehumidifying operation is performed, the fins of the substantially U-shaped
さらに、図4に示すように、前面側熱交換器20のフィン21と背面側熱交換器40のフィン41とを、これらの上端部同士が境界部で繋がった状態の1枚のフィン13として連続的にプレス加工して製造するとき、前面側熱交換器20と背面側熱交換器40とのそれぞれのフィンカラー12が段方向に隣接する部分の配置ピッチについては、その近隣の他の段方向のピッチDよりも短いピッチFとなるようにされている。
Furthermore, as shown in FIG. 4, the
また、図2および図3に示すように、フィン13(21、41)における段方向に隣接する伝熱管11同士間の箇所には、気体の主流方向に開口する複数の切り起こし141、151、161、171、181、191、142、152、162、172、182、192が設けられるとともに、これら各切り起こし141、151、161、171、181、191、142、152、162、172、182、192のフィンカラー12寄りの箇所、すなわち伝熱管11寄りの箇所に設けられた切り起こし141、151、161、171、181、191、142、152、162、172、182、192の立ち上がり部141a、151a、161a、142a、152aは、伝熱管11の円周に概略沿う方向で形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of
ここで、図3に示すように、各切り起こし141、151、161、171、181、191の列方向の幅Ws1に対する、列方向に隣接する切り起こし141、151、161、171、181、191間のフィン部分における幅(列方向に隣接するフィン21の平板部分の幅)Wb1の比Wb1/Ws1および切り起こし142、152の列方向の幅Ws2に対する、列方向に隣接する切り起こし142、152、162、172、182、192間のフィン部分の幅(列方向に隣接するフィン21、41の平板部分の幅)Wb2の比Wb2/Ws2が、約2〜約2.5となるようにされている。
Here, as shown in FIG. 3, the
また、フィン21、41の厚み方向に沿う切り起こし141、151、161、171、181、191、142、152、162、172、182、192の高さは、隣接するフィン13(21、41)同士のピッチの3/8〜8/8となるようされている。
Further, the heights of the
また、図1における領域G、F、Hは風速の異なる領域を示したものであり、各々の風速はG>F>Hの関係が成り立っている。 Further, regions G, F, and H in FIG. 1 show regions having different wind speeds, and the relationship between the wind speeds is G> F> H.
よって、高い熱交換性能を得るべく、切り起こし141、151、161、171、181、191の高さを、例えば図1における貫流送風機5に接近していて最も高風速となる領域Gについては、隣接するフィン13(21、41)同士のピッチの3/8〜5/8とし、風速が次第に遅くなる領域F、Hについては隣接するフィン13(21、41)同士のピッチの領域Fは3/8〜5/8、領域H、Gは5/8〜8/8として風速がより均一になるようにされている。
Therefore, in order to obtain high heat exchange performance, for the region G where the height of the
また、図3に示すように、伝熱管11a、11b、11c、11dとフィン21、41の風上前縁22、23、24、42または風下後縁32、33、34、43との最短距離Lt、および切り起こし141、151、161、171、181、191、142、152、162、172、182、192とフィン21、41の風上前縁22、23、24、42または風下後縁32、33、34、43との最短距離Lsは、1.0mm以上となるようにされている。
Further, as shown in FIG. 3, the shortest distance between the
また、図2および図3に示すように、列方向に隣接する2つの伝熱管11同士間においては、内部を流れる冷媒同士に温度差がある場合に、これら2つの伝熱管11(フィンカラー12)の列間中央部のフィン部分に、概略段方向に沿う方向で切り込み17が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, between the two
また、空気調和機を除湿運転し、室内ユニット1のフィン付き熱交換器10を段方向に再熱器と蒸発器とに分けて使用する場合には、図1に示す前面側熱交換器20におけるフィン21の曲線部24、34から下側部分を蒸発器として用いるとともに他の部分を再熱器として用いるが、この場合におけるフィン21における再熱器の領域と蒸発器の領域との間の箇所に、切断しない部分18をごくわずか残してほぼ完全に切断する切り込み19が設けられている。
When the air conditioner is dehumidified and the finned heat exchanger 10 of the
さらに、フィン付き熱交換器10の伝熱管11の内部を流れる(流動する)冷媒としては、HFC冷媒、HC冷媒および二酸化炭素のいずれか一つが用いられる。
Further, any one of HFC refrigerant, HC refrigerant, and carbon dioxide is used as the refrigerant flowing (flowing) inside the
これら前面側熱交換器20および背面側熱交換器40のフィン21、41は、上述したように、それぞれ上端部同士が境界部で繋がった状態の1枚のフィン13として連続的にプレス加工して製造され、そしてこのフィン13を多数積層させた後、フィンカラー12に伝熱管11を挿入(挿通)して拡管し、前面側熱交換器20と前記背面側熱交換器40とがフィン13(21、41)で繋がった状態で製造し、次に前面側熱交換器20と背面側熱交換器40とをそのフィン21、41同士の境界部分で切断して、前面側熱交換器20と背面側熱交換器40とに分離して製造が行われる。
As described above, the
上述したように、この前面側熱交換器20のフィン21の風上前縁および風下後縁は、それぞれが同じ鈍角をなす2本の直線部およびこれら2本の直線の間を結ぶ1本の曲線部からなる略くの字状に形成され、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5に近い側の一方の領域の風上前縁23と風下後縁33との距離を、貫流送風機5から遠い側の他方の領域の風上前縁22と風下後縁32との距離より短くすることにより、限られた空間、特に奥行きが狭い空間により大きなフィン付き熱交換器10を収納して、より大きな熱交換能力を発揮することができる。また、前面側熱交換器20は後で折り曲げ加工する必要がなく、折り曲げたとき必要になるスペーサも当然要らない。また、このフィン付き熱交換器10を蒸発器として使用する場合、前面側熱交換器20および背面側熱交換器40のフィン21、41に凝縮する水滴は連続したそれぞれのフィン21、41を伝い滑らかに流下する。さらに、前面側熱交換器20のフィン21の上側は風上前縁22の直線と風下後縁32の直線とに囲まれた鉛直に近い一定の角度で傾斜しているので、蒸発時に前記フィンの表面に凝縮する水滴が滞留することがない。
As described above, the windward leading edge and the leeward trailing edge of the
また、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5から遠い側の領域の風上前縁22と風下後縁32との距離が24〜30mmと薄型であると同時に、貫流送風機5に近い側の領域の風上前縁23と風下後縁33との距離をそれよりさらに薄い18〜24mmとしたので、熱交換器を含む風回路に必要な奥行き幅がかなり小さくなり、したがって室内ユニット1を薄型化することができる。
Of the two regions sandwiched between the straight upwind front edge and the straight downwind rear edge of the
また、前面側熱交換器20のフィン21の風上前縁および風下後縁のそれぞれの曲線部24、34を同じ形状としたことにより、フィン13を連続プレス加工する際、フィン13の無駄な廃材51、52、53をあまりつくることなく、効率的に生産することができる。
Further, since the
また、前面側熱交換器20のフィン21の風上前縁および風下後縁のそれぞれの曲線部24、25を円弧状としたことにより、フィン13のプレス金型の加工およびメンテナンスが容易になる。
Further, the
また、背面側熱交換器40の風上前縁42および風下後縁43を平行な直線にすることにより、限られた空間により大きなフィン付き熱交換器10を収納して、より大きな熱交換能力を発揮することができる。
In addition, by making the windward leading
また、フィン付き熱交換器10のフィン13は、背面側熱交換器40のフィン41の風上前縁42と風下後縁43との距離を、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5から遠い側の領域の風上前縁23と風下後縁33との距離に等しくしたので、前面側熱交換器20のフィン21の上端部と背面側熱交換器41のフィン41の上端部とが繋がった状態の1枚のフィンとすることができ、したがって高い生産性でもって連続プレス加工を行うことができる。
Further, the
また、前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5から遠い側の領域、すなわち風上前縁22と風下後縁32とで挟まれた領域、および背面側熱交換器40の風上側前縁42の直線部と風下側後縁43の直線部とで挟まれた領域については、外径が4〜7.5mmの範囲の伝熱管11a、11bを3列配置するとともに段ピッチを14.5〜16mmとしたことにより、通風抵抗をあまり大きくすることなく高い空気側熱伝達率を得ることができるとともに、同一騒音時の風量を多くして、高い熱交換能力を発揮させることができる。
Of the two regions sandwiched between the straight upwind front edge and the straight downwind rear edge of the
また、フィン付き熱交換器10を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管11または蒸発器として使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管11として、4.0〜7.5mmの範囲の外径にされた伝熱管11a、11bのうち、大きい方の外径の伝熱管11aを3列構成の気体の流れの最も風上の列に配置するとともに1パスで用いることにより、管内の熱伝達率を向上させ得るとともに空気と冷媒との温度差に関し対向流的な配置にすることができるので、熱交換能力を増大させることができる。また、この領域の冷媒は密度が大きいので冷媒流通抵抗はあまり増大させることがなく、熱交換能力の増大を妨げることはない。さらに、外径が4.0〜7.5mmの範囲で、フィン付き熱交換器10を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管11aまたは蒸発器として使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管11aより、小さい方の外径の伝熱管11bを、当該フィン付き熱交換器10を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際に、低能力の低循環量となる場合は、冷媒出口寄りの1パスで用いる伝熱管11aより冷媒上流側の伝熱管として、4パスで用い、高能力の高循環量となる場合は、冷媒出口寄りの2パスで、伝熱管11aより冷媒上流側の伝熱管として5または6パスで用い、高い管内熱伝達率と低い冷媒流通抵抗を両立させて、熱交換能力を増大させることができる。
Moreover, 4.0-7.5 mm as the
また、前面側熱交換器20におけるフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5に近い側の領域すなわち風上前縁23と風下後縁33とで挟まれた領域および前面側熱交換器20の曲線状の風上前縁24と曲線状の風下側後縁34とで挟まれた領域については、外径が6.0〜8.5mmの範囲の伝熱管11c、11dを2列配置するとともに段方向ピッチを16〜22mmとしたことにより、2列構成での通風抵抗としては若干高いが、高い空気側熱伝達率を得ることができ、また熱交換器全体としての通風抵抗の差異を少なくして風速分布を改善することができるので、同一騒音時の風量を向上させて優れた熱交換能力を発揮させることができる。
Of the two regions sandwiched between the linear upwind edge of the
また、前面側熱交換器20におけるフィン21の曲線状の風上前縁24と曲線状の風下側後縁34とで挟まれた領域の部分に挿入される伝熱管11の段方向ピッチについては、気体の流れの風上側の列の方が、気体の流れの風下側の列に比べて同等以下となるようしたので、伝熱管11の段方向での本数を可能な限り多くしてこの領域での通風抵抗を高くすることができ、したがってフィン付き熱交換器10の風速分布をより均一化することができるので、より大きな熱交換能力を発揮することができる。
In addition, regarding the stepwise pitch of the
また、フィン付き熱交換器10を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管11dまたは蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管11dの外径を6.0〜8.5mmの範囲で且つ他のいずれの伝熱管11a、11b、11cよりも太くするとともに2列構成の気体の流れの風下側の列に配置して2パスで用いるので、空気と冷媒との温度差に関し対向流的な配置による性能向上が得られるとともに、管内の熱伝達率は若干低下するが、冷媒流通抵抗を大幅に低下させることができ、したがって熱交換能力を大幅に増大させることができる。さらに、外径が6.0〜8.5mmの範囲で、フィン付き熱交換器10を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管11dまたは蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管11dより、小さい方の外径の伝熱管11cを、当該フィン付き熱交換器10を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際に、低能力の低循環量となる場合は冷媒出口寄りの最も大きい外径の2パスで用いる伝熱管11dより冷媒下流側の伝熱管として、または当該フィン付き熱交換器10を蒸発器として使用する際に、冷媒出口寄りの最も大きい外径の2パスで用いる伝熱管11dより冷媒上流側の伝熱管として、2パスで用い、高能力の高循環量となる場合は、当該フィン付き熱交換器10を蒸発器として使用する際に、冷媒出口寄りの最も大きい外径の伝熱管11dより冷媒上流側の伝熱管として、図示しない3パスで用いて構成することにより、管内熱伝達率を向上させて熱交換能力を増大させることができる。
Further, the outer diameter of the
また、伝熱管11a、11b、11c、11dとフィン21、41の風上前縁22、23、24、42または風下後縁32、33、34、43との距離を、最短でも1.0mmとしたので、フィン付き熱交換器10を蒸発器として用いた場合、フィン21、41の表面に付着し流下する凝縮水が伝熱管11a、11b、11c、11dに当って、フィン21、41の風上前縁22、23、24、42または風下後縁32、33、34、43から飛び出してしまうという現象を抑制することができる。
Further, the distance between the
また、フィン付き熱交換器10を段方向で再熱器と蒸発器に分けて使用して除湿運転を行う場合、略くの字状の前面側熱交換器20におけるフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち貫流送風機5から遠い側の領域すなわち風上前縁22と風下後縁32とで挟まれた領域および背面側熱交換器40を再熱器として用い、略くの字状の前面側熱交換器20におけるフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち貫流送風機5に近い側の領域すなわち風上前縁23と風下後縁33とで挟まれた領域および前面側熱交換器20におけるフィン21の曲線状の風上前縁24と曲線状の風下側後縁34とに挟まれた領域を蒸発器として用いることにより、再熱器と蒸発器の熱負荷を適切にバランスさせて良好な除湿運転を行うことができる。また、再熱器は蒸発器の鉛直方向上側に配置しているので、蒸発器の領域のフィンに結露する凝縮水が、再熱器のフィンの表面に当って再蒸発して、部屋を加湿してしまうのを防止することができる。
When the finned heat exchanger 10 is divided into a reheater and an evaporator in the stage direction and the dehumidifying operation is performed, the linear wind of the
また、段方向に隣接する伝熱管11の間のフィン21、41の表面に気体の主流方向に開口して複数設けられた切り起こし141、151、161、142、152、の温度境界層前縁効果により、高い空気側熱伝達率が得られるとともに、これら切り起こし141、151、161、142、152の伝熱管11寄りの立ち上がり部141a、151a、161a、142a、152aを伝熱管11の円周に概略沿う方向で形成したので、気流を伝熱管11の後流部に誘導することができ、したがって有効伝熱面積が増加するので、熱交換性能を向上させることができる。さらに、切り起こし141、151、161、171、181、191、142、152、162、172、182、192の列方向の幅Ws1、Ws2に対する列方向に隣接する切り起こし同士間の幅Wb1、Wb2の比Wb1/Ws1、Wb2/Ws2を、約2〜約2.5としたことにより、従来の比が約3の場合より熱交換能力を向上させることができる。
In addition, a temperature boundary layer leading edge of a plurality of cuts and raised
また、各切り起こし141、151、161、171、181、191、142、152、162、172、182、192の高さを、隣接するフィン13(21、41)同士のピッチの3/8〜8/8にしたことにより、同一騒音時の風量を増加させることができ、より大きな熱交換能力を発揮することができる。 Moreover, the height of each cut-and-raised 141, 151, 161, 171, 181, 191, 142, 152, 162, 172, 182, 192 is set to 3/8 to the pitch between adjacent fins 13 (21, 41). By setting it to 8/8, the air volume at the time of the same noise can be increased, and a larger heat exchange capability can be exhibited.
また、各切り起こし141、151、161、171、181、191、142、152、162、172、182、192の高さを、フィン付き熱交換器10が貫流送風機5に接近する風速が大きい領域Gについては、隣接するフィン13(21、41)同士のピッチの3/8〜5/8として通風抵抗を比較的大きくするとともに、他の領域H、Fについては隣接するフィン13(21、41)同士のピッチの5/8〜8/8として通風抵抗をそれより小さくしたことにより、フィン付き熱交換器10の風速分布をより均一化することができ、したがってより大きな熱交換能力を発揮することができる。
Further, the height of each of the raised
また、各切り起こし141、151、161、142、152とフィン21、41の風上前縁22、23、24、42または風下後縁32、33、34、43との距離を、最短でも1.0mmとしたので、フィン付き熱交換器10を蒸発器として用いた場合、フィン21、41の表面に付着した凝縮水が切り起こし141、151、161、171、181、191、142、152、162、172、182、192に沿って流下しながら、フィン21の風上前縁22、23、24、42または風下後縁32、33、34、43から飛び出してしまうという現象を抑制することができる。
Further, the distance between each cut-and-raised 141, 151, 161, 142, 152 and the windward leading
また、列方向に隣接する2つの伝熱管11の間において、内部を流れる流体に温度差がある場合、2つの伝熱管11の列間中央部のフィン21、41に段方向に概略沿う方向に切り込み17を設けたことにより、フィン21、41を通した熱伝導による熱交換ロスを防ぐことができるので、熱交換能力を低下させることがない。
Moreover, when there is a temperature difference in the fluid flowing inside between the two
また、フィン付き熱交換器10を段方向で再熱器と蒸発器とに分けて使用し除湿運転を行う場合、再熱器の領域と蒸発器の領域との間のフィン21、41に、切断しない部分18をごくわずか残してほぼ完全に切断する切り込み19を設けたことにより、フィン21、41の熱伝導による大幅な能力の低下を防ぐことができる。さらに、フィン付き熱交換器10全体を蒸発器として使用する場合、フィン21、41の表面に凝縮する水を切り込み19に滞留させることなく、フィン21、41のごくわずかだが繋がっている部分18を通って円滑に流下させることができる。
In addition, when the heat exchanger 10 with fins is used in the stage direction by dividing it into a reheater and an evaporator and performing a dehumidifying operation, the
また、伝熱管11の内部を流動する冷媒流体として、オゾン破壊係数の小さいHFC冷媒、HC冷媒および二酸化炭素のいずれか1つを用いることにより、地球環境の保護に貢献することができる。特に、HC冷媒や二酸化炭素は地球温暖化係数が小さい冷媒であるため、より地球環境の保護に貢献することができる。
Moreover, it is possible to contribute to protection of the global environment by using any one of an HFC refrigerant, an HC refrigerant, and carbon dioxide having a small ozone depletion coefficient as the refrigerant fluid flowing inside the
また、前面側熱交換器20におけるフィン21の上端部と背面側熱交換器40におけるフィン41の上端部とが繋がった状態の1枚のフィン13として連続プレス加工する際、後で伝熱管11を挿入するためのフィンカラー12の、気体の主流方向に対して直角方向となる段方向に対するピッチについては、両フィン21、41同士の境界部で隣接する箇所のフィンカラーの段方向のピッチFを、他の段方向のピッチDよりも短くなるようにしたので、前面側熱交換器20と背面側熱交換器40との境界部で隣接する箇所のフィンカラーのピッチFを、他の近傍の段方向のピッチDと同等とした場合と比較して、フィン材の廃材52を少なくすることができる。
Moreover, when continuously pressing as one
また、フィン付き熱交換器10の製造方法は、筐体2内の前面側に配置されている前面側熱交換器20と、筐体2内の背面側に配置されている背面側熱交換器40とから構成されたフィン付き熱交換器10を製造する製造方法であって、前面側熱交換器20におけるフィン21の上端部と背面側熱交換器40におけるフィン41の上端部とが境界部で繋がった状態の1枚のフィン13として連続的にプレス加工し、そしてこれらフィン13を多数積層して伝熱管11を挿入、拡管した後、フィン13を前面側熱交換器20と背面側熱交換器40との境界部で切断して、前面側熱交換器20と背面側熱交換器40に分離するもので、前面側熱交換器20と背面側熱交換器40とを個別に製造する場合に比べて、効率的にフィン付き熱交換器10を製造することができる。また、1枚のフィン13に挿入する伝熱管11a、11b、11c、11dの直径の異なるものや列数の異なるものや列方向ピッチや段方向ピッチの異なるものを混在させたり、1枚のフィン13に形成される切り起こし141、151、161、171、181、191、142、152、162、172、182、192については、その形状や高さが異なるものを混在させることができる。
Further, the manufacturing method of the finned heat exchanger 10 includes a front-
また、前面側熱交換器20と背面側熱交換器40との境界部で隣接する箇所のフィンカラー12のピッチFを、他の近隣の段方向のピッチDよりも短くなるように構成されているフィン付き熱交換器10の製造方法については、前面側熱交換器20におけるフィン21の上端部と背面側熱交換器40におけるフィン41の上端部とが繋がった状態のフィン13における、後で伝熱管11を挿入するためのフィンカラー12の気体の主流方向に対して直角方向となる段方向に対するピッチについては、前面側熱交換器20と背面側熱交換器40との境界部で隣接する箇所のフィンカラー12のピッチFを、他の近隣の段方向のピッチDよりも短く形成し、そしてこれらフィン13を多数積層して伝熱管11を挿入、拡管した後、フィン13を前面側熱交換器20と背面側熱交換器40との境界部で切断して、前面側熱交換器20と背面側熱交換器40に分離するようにしているので、前面側熱交換器20と背面側熱交換器40との境界部で隣接する箇所のフィンカラー12の段方向のピッチFを、他の近傍の段方向のピッチDと同等とした場合と比較して、フィン材の廃材52を少なくすることができる。
Further, the pitch F of the
なお、上記実施の形態においては、吸込み口3a、3bが前面や上面などに設けている場合について説明したが、これに限るものではない。また、吹出し口4としては下面側に設けられている場合について説明したが、これに限るものではなく、前面などに設けられているものにも上記構成を適用することができる。
In addition, in the said embodiment, although the case where the
また、上記実施の形態においては、前面側熱交換器20および背面側熱交換器40が吸込み口3a、3bから貫流送風機5までの風回路の途中に配設された場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば貫流送風機5から吹出し口4までの風回路の途中に配設された熱交換器にも上記構成を適用することができる。さらに、熱交換器が室内ユニット内に3つ以上設けられるものや、1つしか設けられないものにも適用可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the front
上述した本実施の形態に係るフィン付き熱交換器によると、空気調和機の室内ユニットに搭載される前面側熱交換器と背面側熱交換器とから構成されるフィン付き熱交換器の形態およびその製造方法を改善し、前面側熱交換器のフィンの風上前縁および風下後縁は、それぞれが同じ鈍角をなす2本の直線部およびこの2本の直線の間を結ぶ1本の曲線部からなる略くの字状に形成され、この略くの字状の前面側熱交換器におけるフィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機に近い側の領域の風上前縁と風下後縁との距離を、貫流送風機から遠い側の領域の風上前縁と風下後縁との距離より短くし、前面側熱交換器におけるフィンの風上前縁および風下後縁のそれぞれの曲線部を同じ形状とし、背面側熱交換器におけるフィンの風上前縁および風下後縁が平行な直線で構成され、背面側熱交換器におけるフィンの風上前縁と風下後縁との距離を、略くの字状の前面側熱交換器におけるフィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機から遠い側の領域の風上前縁と風下後縁との距離に等しくすることにより、空気調和機の室内ユニットの限られた空間、特に奥行きが狭い空間にできるだけ大きなフィン付き熱交換器を収納し、熱交換能力の大幅な向上を図るとともに、蒸発器として使用した際に、フィン表面に凝縮する水を当該フィンに沿って円滑に流下させることができる。また、フィン付き熱交換器の製造方法によると、前面側熱交換器におけるフィンと背面側熱交換器におけるフィンとが繋がった1枚のフィンとして連続プレス加工するので、あまりフィン材の廃材を出さず、効率的に安価に製造することができる。 According to the heat exchanger with fins according to the present embodiment described above, the form of the heat exchanger with fins configured by the front side heat exchanger and the rear side heat exchanger mounted on the indoor unit of the air conditioner and The manufacturing method is improved, and the windward leading edge and the leeward trailing edge of the fins of the front side heat exchanger have two straight portions each having the same obtuse angle and one curve connecting the two straight lines. Of the two regions sandwiched between the straight windward leading edge and the straight leeward trailing edge of the fin in this generally square front heat exchanger. Among them, the distance between the windward leading edge and the leeward trailing edge in the area close to the once-through fan is shorter than the distance between the windward leading edge and the leeward trailing edge in the area far from the once-through fan, and heat exchange on the front side The curved part of the windward leading edge and the leeward trailing edge of the fin in the vessel should have the same shape and The windward leading edge and leeward trailing edge of the fin in the side heat exchanger are configured by straight lines, and the distance between the fins leading edge and leeward trailing edge of the rear side heat exchanger Of the two regions sandwiched between the straight windward leading edge and the linear leeward trailing edge of the fin in the front side heat exchanger, the windward leading edge and leeward trailing edge of the region far from the once-through fan The heat exchanger with a fin as large as possible is housed in a limited space of the indoor unit of the air conditioner, especially in a space with a narrow depth, thereby greatly improving the heat exchange capacity and the evaporator. When used as, water condensed on the fin surface can flow smoothly along the fin. Moreover, according to the manufacturing method of the heat exchanger with fins, since the fins in the front side heat exchanger and the fins in the back side heat exchanger are continuously pressed as one fin, the waste material of the fin material is not much generated. Therefore, it can be manufactured efficiently and inexpensively.
(実施の形態2)
図5は本発明の実施の形態2に係るフィン付き熱交換器についての部分拡大図であり、また、上記実施の形態と重複する内容と原理は省き、同一機能を示すものであれば同一番号にて図面を参照しながら以下に説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a partially enlarged view of the heat exchanger with fins according to the second embodiment of the present invention, and the same reference numerals are used as long as they omit the contents and principles overlapping with the above-described embodiments and show the same functions. Will be described below with reference to the drawings.
図5に示すように、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5から遠い側の領域、すなわち直線状の風上前縁22と直線状の風下後縁32とで挟まれた領域、および背面側熱交換器40のフィン41の直線状の風上前縁42と直線状の風下後縁43とで挟まれた領域のフィン21、41の部分において、図5中に示す矢印線のように気体が主流方向に沿う列方向に対してフィン21の領域では143、153、163、173、183、193となるように6個の切り起こし設け、フィン41では144、154、164、174、184となるように5個の切り起こしを設けて、前面側より背面側熱交換器のフィンにおける切り起こしの数を少なくすることにより、風速の低い背面側の空気抵抗が減少し、熱交換器全体における風速分布が安定し、効率の高い熱交換を実現できる。
As shown in FIG. 5, a cross-flow blower out of two regions sandwiched between a straight upwind front edge and a straight downwind trailing edge of the
また、本実施の形態においては、例として切り起こしの数を意図的に前面側を6個、背面側を5個としたが、特に数や切り起こしの形状を限定するものではなく、他の組み合わせでも同じ意味をなすものである。 Further, in the present embodiment, the number of cut-and-raised is intentionally set to 6 on the front side and 5 on the back-side, but the number and the shape of the cut-and-raised are not particularly limited. Combinations have the same meaning.
(実施の形態3)
図6は本発明の実施の形態3に係るフィン付き熱交換器についての部分拡大図であり、また、上記実施の形態と重複する内容と原理は省き、同一機能を示すものであれば同一番号にて図面を参照しながら以下に説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a partially enlarged view of the heat exchanger with fins according to the third embodiment of the present invention, and the same reference numerals are used as long as they omit the contents and principles overlapping with the above-described embodiments and show the same functions. Will be described below with reference to the drawings.
図3に示すように、略くの字状の前面側熱交換器20のフィン21の直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機5から遠い側の領域、すなわち直線状の風上前縁22と直線状の風下後縁32とで挟まれた領域、および背面側熱交換器40のフィン41の直線状の風上前縁42と直線状の風下後縁43とで挟まれた領域のフィン21、41の部分において、図6中に示す矢印線のように気体が主流方向に沿う列方向に対してフィン21の領域では145、155、165、175となるように4個の切り起こし設け、フィン41では146、156、166となるように3個の切り起こしを設けて、前面側より背面側熱交換器のフィンにおける切り起こしの数を少なくし、更には、図示しない前面側熱交換器における貫流送風機に近い側の切り起こし6個よりも風速分布に合わせて、次第に切り起こし数を少なくすることにより、風速の低い背面側の空気抵抗が減少し、熱交換器全体における風速分布が更に安定し、効率の高い熱交換を実現できる。
As shown in FIG. 3, the cross-flow blower out of the two regions sandwiched between the straight upwind front edge and the straight downwind trailing edge of the
また、本実施の形態においては特に数や切り起こしの形状を限定するものではなく、他の組み合わせでも同じ意味をなすものである。 Further, in the present embodiment, the number and the shape of the cut and raised are not particularly limited, and other combinations have the same meaning.
このように、熱交換器におけるフィンの形状、寸法の改善、伝熱管の配置の改善に関するもので、特に空気調和機の室内ユニットに適用することができる他、伝熱管内を流れる冷媒と外部を流れる空気との間で熱交換を行う機器にも適用することができる。 In this way, it relates to the improvement of the shape and size of the fins in the heat exchanger and the improvement of the arrangement of the heat transfer tubes, and in particular, it can be applied to the indoor unit of the air conditioner, and the refrigerant flowing in the heat transfer tubes and the outside The present invention can also be applied to a device that exchanges heat with flowing air.
1 室内ユニット
2 筐体
3a、3b 吸込み口
4 吹出し口
5 貫流送風機
10 フィン付き熱交換器
11、11a、11b、11c、11d 伝熱管
12 フィンカラー
13、21、41 フィン
17、19 切り込み
18 切断しない部分
20 前面側熱交換器
22、23、42 直線状の風上前縁
32、33、43 直線状の風下後縁
24 曲線状の風上前縁
34 曲線状の風下後縁
40 背面側熱交換器
141、151、161、171、181、191、142、152、162、172、182、192 切り起こし
141a、151a、161a、142a、152a 立ち上がり部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記吸込み口から貫流送風機までの風回路の途中または貫流送風機から吹出し口までの風回路の途中に配置される前面側熱交換器と背面側熱交換器とから構成され、前記前面側熱交換器および前記背面側熱交換器はそれぞれ所定の間隔で平行に並べられてその間を気体が流動する多数のフィンと、このフィンに略直角に挿入されて内部を冷媒が流動する多数の伝熱管とから構成され、
前記前面側熱交換器におけるフィンを、その風上前縁および風下後縁がそれぞれが同じ鈍角をなす2本の直線部並びにこれら2本の直線の間を結ぶ1本の曲線部により、略くの字状に形成するとともに、
略くの字状に形成された前記フィンの直線状の風上前縁と直線状の風下後縁とで挟まれた二つの領域のうち、貫流送風機に近い側の領域における風上前縁と風下後縁との距離を18〜24mmにすると共に当該フィン部に挿入される伝熱管、および当該フィンの曲線状の風上前縁と曲線状の風下後縁とで挟まれた領域の部分に挿入される伝熱管の外径を6.0〜8.5にして気体の主流方向に沿う方向となる列方向に2列配置し、また、貫流送風機から遠い側の領域および背面側熱交換器の領域における風上前縁と風下後縁との距離を24〜30mmにすると共に、当該フィン部に挿入される伝熱管およびにおけるフィンの風上前縁の直線部と風下後縁の直線部とで挟まれた部分に挿入される伝熱管の外径を4.0〜7.5mmにするとともに、気体の主流方向に沿う列方向に伝熱管を3列で配置したことを特徴とするフィン付き熱交換器。 Heat exchange with fins mounted on an indoor unit of an air conditioner that constitutes a wind circuit from a housing provided with a suction port on the front side and a blow-off port on the lower surface side and a cross-flow fan housed in the housing A vessel,
The front-side heat exchanger is composed of a front-side heat exchanger and a rear-side heat exchanger arranged in the middle of the wind circuit from the suction port to the once-through fan or in the middle of the wind circuit from the once-through fan to the outlet. The back side heat exchangers are arranged in parallel at predetermined intervals, and a large number of fins through which gas flows, and a large number of heat transfer tubes inserted into the fins at substantially right angles and through which the refrigerant flows. Configured,
The fins in the front-side heat exchanger are roughly defined by two straight portions where the windward leading edge and the leeward trailing edge form the same obtuse angle, and one curved portion connecting the two straight lines. While forming in the shape of
Of the two regions sandwiched between the linear windward leading edge and the linear leeward trailing edge of the fin formed in a substantially square shape, the windward leading edge in the region close to the cross-flow fan The distance from the leeward trailing edge is set to 18 to 24 mm, and the heat transfer tube inserted into the fin portion, and the portion of the region sandwiched between the curved leeward leading edge and the curved leeward trailing edge of the fin The outer diameter of the heat transfer tubes to be inserted is 6.0 to 8.5, and two rows are arranged in the row direction along the main flow direction of the gas, and the region far from the cross-flow blower and the rear side heat exchanger The distance between the windward leading edge and the windward trailing edge in the region is 24 to 30 mm, and the straight portion of the windward leading edge and the straight portion of the leeward trailing edge of the fin in the heat transfer tube inserted into the fin portion The outer diameter of the heat transfer tube inserted in the portion sandwiched between , Finned heat exchanger, characterized in that a heat transfer tube in three rows in the column direction along the main flow direction of the gas.
且つ大きい方の外径の伝熱管を、気体の流れの最も風上の列に配置するとともに、低循環量で小能力の熱交換器を必要とする場合は、当該フィン付き熱交換器を凝縮器またはガスクーラーとして使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管として、または蒸発器として使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管として、1パスを用い、小さい方の外径の伝熱管については、当該フィン付き熱交換器を凝縮器またはガスクーラーとして使用する際には、大きい方の外径の前記伝熱管より冷媒上流側の伝熱管として、または蒸発器として使用する際には、大きい方の外径の伝熱管より冷媒下流側の伝熱管として、4パスを用いて、それぞれ冷媒を流すようにしたことを特徴とする請求項1に記載のフィン付き熱交換器。 Of the two areas sandwiched between the straight windward leading edge and the straight leeward trailing edge of the fin in the front side heat exchanger, the area far from the cross-flow fan and the fin wind in the back side heat exchanger The heat transfer tube inserted into the portion sandwiched between the straight portion of the upper front edge and the straight portion of the leeward trailing edge is composed of two types of outer diameter heat transfer tubes,
In addition, when the heat exchanger tube with the larger outer diameter is placed in the furthest upstream row of the gas flow, and a heat exchanger with a small circulation capacity and a small capacity is required, the finned heat exchanger is condensed. As a heat transfer tube near the refrigerant outlet when used as an evaporator or gas cooler, or as a heat transfer tube near the refrigerant inlet when used as an evaporator, one pass is used for the heat transfer tube with the smaller outer diameter. When using a finned heat exchanger as a condenser or gas cooler, when using it as a heat transfer tube upstream of the refrigerant from the heat transfer tube with the larger outer diameter, or when using it as an evaporator, 2. The finned heat exchanger according to claim 1, wherein each of the refrigerant flows through four passes as a heat transfer tube on the downstream side of the refrigerant from the heat transfer tube having a diameter.
且つ大きい方の外径の伝熱管を、気体の流れの最も風上の列に配置するとともに、高循環量で大能力の熱交換器を必要とする場合は、当該フィン付き熱交換器を凝縮器またはガスクーラーとして使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管として、または蒸発器として使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管として2パスを用い、小さい方の外径の伝熱管については、当該フィン付き熱交換器を凝縮器またはガスクーラーとして使用する際には、大きい方の外径の前記伝熱管より冷媒上流側の伝熱管として、または蒸発器として使用する際には、大きい方の外径の伝熱管より冷媒下流側の伝熱管として、5または6パスを用いて、それぞれ冷媒を流すようにしたことを特徴とする請求項1に記載のフィン付き熱交換器。 Of the two areas sandwiched between the straight windward leading edge and the straight leeward trailing edge of the fin in the front side heat exchanger, the area far from the cross-flow fan and the fin wind in the back side heat exchanger The heat transfer tube inserted into the portion sandwiched between the straight portion of the upper front edge and the straight portion of the leeward trailing edge is composed of two types of outer diameter heat transfer tubes,
In addition, when the heat exchanger tube with the larger outer diameter is placed in the most upwind row of the gas flow, and a high capacity heat exchanger with high circulation rate is required, the finned heat exchanger is condensed. As a heat transfer tube near the refrigerant outlet when used as an evaporator or a gas cooler, or as a heat transfer tube near the refrigerant inlet when used as an evaporator, a two-pass heat transfer tube is used. When the attached heat exchanger is used as a condenser or a gas cooler, the larger outer diameter is used as the heat transfer tube upstream of the refrigerant from the heat transfer tube having the larger outer diameter or as the evaporator. The finned heat exchanger according to claim 1, wherein the refrigerant is made to flow by using 5 or 6 paths as the heat transfer pipe downstream of the heat transfer pipe.
且つ大きい方の外径の前記伝熱管を、気体の流れの最も風下の列に配置するとともに、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管、または蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管として用い、小さい方の外径の前記伝熱管については、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際には、大きい方の外径の前記伝熱管より冷媒下流側の伝熱管として、または蒸発器として使用する際には、大きい方の外径の前記伝熱管より冷媒上流側の伝熱管として用い、また、低循環量で小能力の熱交換器の構成を必要とする場合はそれぞれ2パスを用いて冷媒を流すようにしたことを特徴とする請求項2に記載のフィン付き熱交換器。 Of the two regions sandwiched between the straight upwind front edge and the straight downwind trailing edge of the fin in the front side heat exchanger, the fin portion in the region near the cross-flow fan and the curved wind of the fin The heat transfer tubes inserted respectively in the region sandwiched between the upper front edge and the curved leeward rear edge are composed of two types of heat transfer tubes with outer diameters,
And the heat transfer tube having the larger outer diameter is arranged in the most leeward row of the gas flow, and the heat transfer tube near the refrigerant inlet when the finned heat exchanger is used as a condenser or a gas cooler, or Used as a heat transfer tube near the refrigerant outlet when used as an evaporator, and for the heat transfer tube with a smaller outer diameter, when using the finned heat exchanger as a condenser or a gas cooler, the larger one When used as a heat transfer tube on the downstream side of the refrigerant from the heat transfer tube of the outer diameter or as an evaporator, it is used as a heat transfer tube on the refrigerant upstream side of the heat transfer tube of the larger outer diameter, and with a low circulation amount The finned heat exchanger according to claim 2, wherein when a configuration of a small capacity heat exchanger is required, the refrigerant is caused to flow using two passes.
且つ大きい方の外径の前記伝熱管を、気体の流れの最も風下の列に配置するとともに、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際の冷媒入口寄りの伝熱管、または蒸発器として使用する際の冷媒出口寄りの伝熱管として用い、小さい方の外径の前記伝熱管については、当該フィン付き熱交換器を凝縮器若しくはガスクーラーとして使用する際には、大きい方の外径の前記伝熱管より冷媒下流側の伝熱管として、または蒸発器として使用する際には、大きい方の外径の前記伝熱管より冷媒上流側の伝熱管として用い、また、高循環量で大能力の熱交換器の構成を必要とする場合はそれぞれ3パス以上を用いて冷媒を流すようにしたことを特徴とする請求項3に記載のフィン付き熱交換器。 Of the two regions sandwiched between the straight upwind front edge and the straight downwind trailing edge of the fin in the front side heat exchanger, the fin portion in the region near the cross-flow fan and the curved wind of the fin The heat transfer tubes inserted respectively in the region sandwiched between the upper front edge and the curved leeward rear edge are composed of two types of heat transfer tubes with outer diameters,
And the heat transfer tube having the larger outer diameter is arranged in the most leeward row of the gas flow, and the heat transfer tube near the refrigerant inlet when the finned heat exchanger is used as a condenser or a gas cooler, or Used as a heat transfer tube near the refrigerant outlet when used as an evaporator, and for the heat transfer tube with a smaller outer diameter, when using the finned heat exchanger as a condenser or a gas cooler, the larger one When used as a heat transfer tube on the downstream side of the refrigerant from the heat transfer tube of the outer diameter or as an evaporator, it is used as a heat transfer tube on the refrigerant upstream side of the heat transfer tube of the larger outer diameter, and has a high circulation rate. The finned heat exchanger according to claim 3, wherein when a configuration of a high-capacity heat exchanger is required, the refrigerant is caused to flow by using three or more passes.
これら各切り起こしの伝熱管寄りの立ち上がり部を伝熱管の円周に概略沿う方向で形成するとともに、前記各切り起こしの列方向の幅に対する前記列方向に隣接する切り起こし間の幅の比を約2〜約2.5とし、更には切り起こしの高さを、隣接するフィン同士のピッチの3/8〜8/8にしたことを特徴とする請求項1から8に記載のフィン付き熱交換器。 Provided with a plurality of cuts and raised in the main flow direction of the gas on the fin surface between the heat transfer tubes adjacent in the step direction,
The rising portion of each cut and raised near the heat transfer tube is formed in a direction substantially along the circumference of the heat transfer tube, and the ratio of the width between the cut and raised adjacent to the row direction to the width in the row direction of each cut and raised The heat with fins according to claim 1, wherein the height of cut and raised is about 3/8 to 8/8 of the pitch between adjacent fins. Exchanger.
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