JP2012037154A - Fin tube heat exchanger and refrigerating cycle device using the same - Google Patents

Fin tube heat exchanger and refrigerating cycle device using the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fin tube heat exchanger for suppressing the reduction of heat exchange efficiency and a refrigerating cycle device using it.SOLUTION: The fin tube heat exchanger includes a plurality of fins 2 arranged in parallel with the flowing direction of a heat transmission medium and a heat transfer tube 3 provided by being inserted to the fins 2. On the fin 2, a plurality of columns of recesses and projections are formed, and the recesses and projections are formed such that a line L1(L2) connecting the peaks of both are at a prescribed angle θ (0°<θ<90°) counterclockwise with respect to the direction of the long axis AX1 of the heat transfer tube 3.

Description

本発明は、フィンチューブ熱交換器及びそれを用いた冷凍サイクル装置に関するものである。   The present invention relates to a finned tube heat exchanger and a refrigeration cycle apparatus using the same.

熱交換面積を大きくするためのフィンに形成されている切り欠き部に、扁平伝熱管を挿入したフィンチューブ熱交換器が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の技術は、通過する空気の距離を長くするためにフィンに凹凸をつけて、熱交換効率を向上させている。   A fin tube heat exchanger in which a flat heat transfer tube is inserted into a notch formed in a fin for increasing the heat exchange area has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The technology described in Patent Document 1 improves the heat exchange efficiency by providing irregularities on the fins in order to increase the distance of air passing therethrough.

また、扁平伝熱管を、空気の流れ方向の上流側に配置されるように設けたフィンチューブ熱交換器が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Moreover, the finned-tube heat exchanger which provided the flat heat exchanger tube so that it may be arrange | positioned in the upstream of the flow direction of air is proposed (for example, refer patent document 2).

特開2008−241057号公報(例えば、9頁、第1図)Japanese Patent Laying-Open No. 2008-241057 (for example, page 9, FIG. 1) 特開2002−139282号公報(例えば、13頁、第3図)Japanese Patent Laid-Open No. 2002-139282 (for example, page 13, FIG. 3)

特許文献1及び特許文献2に記載の技術では、フィンで生じた凝縮水が、フィンを伝って下方に流れるようになっている。しかし、この凝縮水は、フィンと扁平伝熱管が交差している部分で滞留してしまったり、霜になってしまったりする場合があり、その凝縮水や霜によって空気の流れが阻害されてしまい、フィンチューブ熱交換器の熱交換効率を低下させてしまっていた。   In the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the condensed water generated in the fins flows downward along the fins. However, this condensed water may stay in the part where the fin and the flat heat transfer tube intersect, or may become frost, and the air flow is inhibited by the condensed water or frost. The heat exchange efficiency of the finned tube heat exchanger has been reduced.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、熱交換効率が低減してしまうことを抑制するフィンチューブ熱交換器及びそれを用いた冷凍サイクル装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a finned tube heat exchanger that suppresses a reduction in heat exchange efficiency and a refrigeration cycle apparatus using the same. It is said.

本発明に係るフィンチューブ熱交換器及びそれを用いた冷凍サイクル装置は、被熱伝達媒体の流れ方向に平行に複数配置されるフィンと、フィンに挿入して設けられた扁平伝熱管と、を備え、フィンは、凹凸が複数形成され、凹凸は、その頂点上を結んだ線が、扁平伝熱管の長軸方向と、反時計回りに所定の角度θ(0°<θ<90°)となるように形成されている。   A finned tube heat exchanger and a refrigeration cycle apparatus using the finned tube heat exchanger according to the present invention include a plurality of fins arranged parallel to the flow direction of the heat transfer medium, and a flat heat transfer tube provided by being inserted into the fin. The fin has a plurality of irregularities, and the irregularities have a line connecting the tops of the fins with a predetermined angle θ (0 ° <θ <90 °) counterclockwise with the major axis direction of the flat heat transfer tube. It is formed to become.

本発明に係るフィンチューブ熱交換器及びそれを用いた冷凍サイクル装置によれば、上記のような凹凸が形成されているので、熱交換効率が低下してしまうことが抑制される。   According to the finned tube heat exchanger and the refrigeration cycle apparatus using the fin tube heat exchanger according to the present invention, since the unevenness as described above is formed, the heat exchange efficiency is suppressed from being lowered.

本発明の実施の形態1に係るフィンチューブ熱交換器の説明図である。It is explanatory drawing of the finned-tube heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1に示すフィンチューブ熱交換器のフィンと伝熱管の接合の説明図である。It is explanatory drawing of joining of the fin and heat exchanger tube of the fin tube heat exchanger shown in FIG. 図1に示すフィンチューブ熱交換器のフィンに生じた凝縮水の流れを説明するものである。The flow of the condensed water which arose in the fin of the fin tube heat exchanger shown in FIG. 1 is demonstrated. 図1に示すフィンチューブ熱交換器の角度θと通風抵抗の関係を表したものである。It represents the relationship between the angle θ and the ventilation resistance of the finned tube heat exchanger shown in FIG. 図1に示すフィンチューブ熱交換器を通過する空気の流れを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the flow of the air which passes a finned-tube heat exchanger shown in FIG. 図1に示すフィンチューブ熱交換器が傾けて設置された場合の凝縮水の流れを説明するものである。It demonstrates the flow of condensed water when the finned tube heat exchanger shown in FIG. 1 is installed at an angle. 本発明の実施の形態2に係るフィンチューブ熱交換器の説明図である。It is explanatory drawing of the finned-tube heat exchanger which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図7に示すフィンチューブ熱交換器が傾けて設置された場合の凝縮水の流れを説明するものである。The flow of the condensed water when the finned tube heat exchanger shown in FIG. 7 is installed at an angle will be described. 本発明の実施の形態3に係るフィンチューブ熱交換器を空気調和機の室外機に設けた場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of providing the finned-tube heat exchanger which concerns on Embodiment 3 of this invention in the outdoor unit of an air conditioner. 本発明の実施の形態4に係るフィンチューブ熱交換器を空気調和機の室外機に設けた場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of providing the finned-tube heat exchanger which concerns on Embodiment 4 of this invention in the outdoor unit of an air conditioner.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るフィンチューブ熱交換器1の説明図である。図3は、図1に示すフィンチューブ熱交換器1に生じた凝縮水6の流れを説明するものである。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a finned tube heat exchanger 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 explains the flow of the condensed water 6 generated in the finned tube heat exchanger 1 shown in FIG. In addition, in the following drawings including FIG. 1, the relationship of the size of each component may be different from the actual one.

[フィンチューブ熱交換器1の構成]
まず、フィンチューブ熱交換器1の構成について説明する。
フィンチューブ熱交換器1は、図1に示すように、板状のフィン2及び冷媒が流れる冷媒孔4が形成されている伝熱管3を有している。フィンチューブ熱交換器1は、フィン2に沿って流れる被熱伝達媒体(以下、空気であるものとして説明する)と、伝熱管3を流れる冷媒を熱交換させるものであり、特に、フィン2に沿って凝縮水6が流れやすくなる改良が施されている。
[Configuration of Finned Tube Heat Exchanger 1]
First, the configuration of the fin tube heat exchanger 1 will be described.
As shown in FIG. 1, the finned tube heat exchanger 1 has a heat transfer tube 3 in which a plate-like fin 2 and a refrigerant hole 4 through which a refrigerant flows are formed. The fin tube heat exchanger 1 exchanges heat between a heat transfer medium flowing along the fins 2 (hereinafter described as air) and a refrigerant flowing through the heat transfer tubes 3. The improvement which becomes easy to flow the condensed water 6 along is performed.

フィンチューブ熱交換器1は、冷房運転時において、蒸発器として機能して空気を冷却し、暖房運転時において、凝縮器(放熱器)として機能して空気を加温するものである。ここで、フィンチューブ熱交換器1を通過する空気の流れ方向に基づき、フィンチューブ熱交換器1に、空気が流入する方向(側)を上流方向(側)と定義し、フィンチューブ熱交換器1を通過した空気が放出される方向(側)を下流方向(側)と定義する。   The fin tube heat exchanger 1 functions as an evaporator during cooling operation to cool air, and functions as a condenser (heat radiator) during heating operation to heat the air. Here, based on the flow direction of the air passing through the finned tube heat exchanger 1, the direction (side) in which air flows into the finned tube heat exchanger 1 is defined as the upstream direction (side), and the finned tube heat exchanger The direction (side) in which the air that has passed through 1 is discharged is defined as the downstream direction (side).

フィン2は、冷媒の熱(又は冷熱)の放出する面積を増やして、熱交換効率を高めるものである。フィン2は、任意形状の板材で、伝熱管3が挿入される切り欠き部を有している。また、フィン2は、空気の流れ方向に平行に複数配置されているものとして説明するが、特に、限定されるものではない。さらに、フィン2の表面には、フィン2を通過する空気によって凝縮水6が飛散してしまうことを抑制するために、親水処理コーティング材を塗布するとよい。   The fin 2 increases heat exchange efficiency by increasing the area from which the heat (or cold heat) of the refrigerant is released. The fin 2 is a plate material having an arbitrary shape, and has a notch into which the heat transfer tube 3 is inserted. Moreover, although the fin 2 is demonstrated as what is arrange | positioned in parallel with the flow direction of air, it is not specifically limited. Further, a hydrophilic treatment coating material may be applied to the surface of the fin 2 in order to prevent the condensed water 6 from being scattered by the air passing through the fin 2.

フィン2は、図1の線A−A断面図及び線B−B断面図に示すように、フィン2を平面視した面と垂直な方向に、のこぎり状の凹凸が形成されている。この凹凸の頂点P1(山にあたる頂点P2)を結んだ線L1(線L2)は、図1に示すように、伝熱管3の長軸AX1に対して、所定の角度θ(0°〜90°)を有している。なお、この角度θは、伝熱管3の長軸AX1に対して、反時計回りの方向を正として定義されるものとする。なお、凹凸の断面形状は、のこぎり状であるものとして説明するが、波状(曲面)でも、のこぎり状と波状(曲面)が組み合わされている等でもよい。   As shown in the cross-sectional view taken along line AA and line BB in FIG. 1, the fin 2 has saw-like irregularities formed in a direction perpendicular to the plane of the fin 2 viewed in plan. A line L1 (line L2) connecting the concavo-convex vertex P1 (vertex P2 corresponding to a mountain) is a predetermined angle θ (0 ° to 90 °) with respect to the long axis AX1 of the heat transfer tube 3, as shown in FIG. )have. Note that the angle θ is defined with the counterclockwise direction being positive with respect to the long axis AX1 of the heat transfer tube 3. In addition, although the cross-sectional shape of an unevenness | corrugation demonstrates as what is sawtooth shape, it may be a wave shape (curved surface), saw shape and a wave shape (curved surface) may be combined.

伝熱管3は、その内部に冷媒が流れる冷媒孔4が形成され、冷媒の熱(又は冷熱)をフィン2に伝達する。この伝熱管3は、図1に示すように、上側面が、空気流れ方向の下流側より上流側が低くなるように扁平(傾斜)しているものとして説明するが、楔型形状等でもよい。また、伝熱管3は、フィン2の切り欠き部に挿入されて接合され(後述して説明する)、図1に示すように、空気の流れ方向に対して、下流側に設けられている。さらに、伝熱管3は、複数本から構成されているものとして説明するが、特に、限定されるものではない。なお、伝熱管3の長軸AX1は、図1に示すように、伝熱管3の断面において、空気流れ方向の先端から末端までを結んだものをいう。さらに、以下において、特に、断りがない限り、長軸AX1と空気流れ方向は略平行であるものとする。   The heat transfer tube 3 has a refrigerant hole 4 through which the refrigerant flows, and transfers heat (or cold heat) of the refrigerant to the fins 2. As shown in FIG. 1, the heat transfer tube 3 is described as being flat (inclined) so that the upper side is lower than the downstream side in the air flow direction. However, the heat transfer tube 3 may have a wedge shape or the like. The heat transfer tubes 3 are inserted into and joined to the notches of the fins 2 (described later), and are provided on the downstream side in the air flow direction as shown in FIG. Furthermore, although the heat exchanger tube 3 is demonstrated as what is comprised from two or more, it is not specifically limited. As shown in FIG. 1, the long axis AX1 of the heat transfer tube 3 is a cross section of the heat transfer tube 3 that is connected from the front end to the end in the air flow direction. Furthermore, in the following, it is assumed that the long axis AX1 and the air flow direction are substantially parallel unless otherwise specified.

[フィン2と伝熱管3の寸法について]
フィン2の厚みFtは、例えば0.0001m、フィン2の空気流れ方向の幅Lは、0.017m程度とするとよい。また、隣接するフィン2のピッチFpは、例えば0.0016m程度とするとよい。さらに、段方向に隣接する伝熱管3の中心間の長さは、例えば0.015m程度とするとよい。
[Dimensions of fin 2 and heat transfer tube 3]
The thickness Ft of the fin 2 is preferably 0.0001 m, for example, and the width L in the air flow direction of the fin 2 is preferably about 0.017 m. Further, the pitch Fp between adjacent fins 2 is preferably about 0.0016 m, for example. Furthermore, the length between the centers of the heat transfer tubes 3 adjacent in the step direction is preferably about 0.015 m, for example.

[フィンチューブ熱交換器1の強度]
通常、熱交換器のフィンには、加工性を高めるために焼きなまし処理が施されている。これにより、フィンは、「やわらかく」なり、加工しやすくなるが、熱交換器を設置したときに、フィンの強度不足で変形(フィン倒れ)してしまう場合がある。熱交換器を設置したときに、フィンが変形してしまうと、通風抵抗が高くなってしまったり、外観が損なわれてしまったりする。しかし、フィンチューブ熱交換器1のフィン2は、上記のような凹凸が形成されており、フィン2にかかる応力が分散されるようになっている。従って、フィンチューブ熱交換器1を設置したときに、フィン2が変形してしまうことが抑制されるので、フィンチューブ熱交換器1は、通風抵抗が高くなってしまったり、外観が損なわれてしまったりすることが抑制される。
[Strength of fin tube heat exchanger 1]
Usually, the fins of the heat exchanger are subjected to an annealing process in order to improve workability. This makes the fins “soft” and easy to process, but when the heat exchanger is installed, the fins may be deformed (fin collapse) due to insufficient strength of the fins. If the fins are deformed when the heat exchanger is installed, the draft resistance becomes high or the appearance is damaged. However, the fins 2 of the fin tube heat exchanger 1 are formed with the above-described irregularities so that the stress applied to the fins 2 is dispersed. Accordingly, since the fin 2 is prevented from being deformed when the fin tube heat exchanger 1 is installed, the air resistance of the fin tube heat exchanger 1 is increased or the appearance is damaged. Suppression is suppressed.

[フィン2を流れる凝縮水6について]
フィン2で生じた凝縮水6は、表面張力によってまとまった後に、頂点P1(底点)を結んだ線L1に沿って流れていく。なお、フィン2の凸となっている部分の裏面は、凹になっているので、裏面側では、凝縮水6が、該凸の頂点P2を結んだ線L2に沿って流れるということになる。そして、図3に示すように、凹の頂点P1を結んだ線L1に沿って(裏面では、凸の頂点P2を結んだ線L2に沿って)流れた水は、空気の流れ方向の上流側であるフィン2の前端凹凸22から鉛直下方(重力方向)に流れ落ちるようになっている。
[Condensate 6 flowing through fin 2]
The condensed water 6 generated in the fins 2 is collected by the surface tension, and then flows along a line L1 connecting the apexes P1 (bottom points). In addition, since the back surface of the convex portion of the fin 2 is concave, the condensed water 6 flows along the line L2 connecting the convex vertex P2 on the back surface side. As shown in FIG. 3, the water that flows along the line L1 connecting the concave vertices P1 (on the back surface, along the line L2 connecting the convex vertices P2) is upstream in the air flow direction. The fin 2 is configured to flow down vertically (in the direction of gravity) from the front end unevenness 22 of the fin 2.

[角度θと通風抵抗の関係]
図4は、図1に示すフィンチューブ熱交換器1の角度θと通風抵抗の関係を表したものである。図4の縦軸は、通風抵抗を表し、横軸は、角度θを表している。また、図4は、フィンチューブ熱交換器1が、長軸AX1と空気流れ方向が平行になるように設置されている場合の関係を表している、図4に示すように、角度θが、90°より大きくなると、急激に通風抵抗が大きくなることがわかる。これは、フィン2の線L1に沿って流れる凝縮水6が、フィン2と伝熱管3が交差する部分で、滞留しやすくなってしまったり、その滞留した凝縮水6が霜になってしまったりして、空気の流れを阻害するためである。従って、フィンチューブ熱交換器1は、フィン2の線L1(線L2)と伝熱管3の長軸が交差する角度θを0°〜90°の範囲にしており、凝縮水6が交差する部分で滞留しにくくなっているので、空気の流れが阻害されにくくなり、熱交換効率が低減してしまうことが抑制される。
[Relationship between angle θ and draft resistance]
FIG. 4 shows the relationship between the angle θ and the ventilation resistance of the finned tube heat exchanger 1 shown in FIG. The vertical axis in FIG. 4 represents the ventilation resistance, and the horizontal axis represents the angle θ. FIG. 4 shows the relationship when the finned tube heat exchanger 1 is installed so that the long axis AX1 and the air flow direction are parallel to each other. As shown in FIG. It turns out that ventilation resistance will become large rapidly when it becomes larger than 90 degrees. This is because the condensed water 6 flowing along the line L1 of the fin 2 tends to stay at the portion where the fin 2 and the heat transfer tube 3 intersect, or the staying condensed water 6 becomes frost. In order to inhibit the flow of air. Therefore, the fin tube heat exchanger 1 has an angle θ where the line L1 (line L2) of the fin 2 and the long axis of the heat transfer tube 3 intersect within a range of 0 ° to 90 °, and a portion where the condensed water 6 intersects. Therefore, it is difficult for the air to stay in the air, so that the air flow is hardly inhibited and the heat exchange efficiency is suppressed from being reduced.

[フィン2の凹凸の角度αについて]
ここで、図1において、フィン2には、図1の線B−B断面図に示すように、所定の角度αの凹凸が形成されている。ここで、角度α/2が、所定の角度θより小さくなるように、形成されているとよい。仮に、所定の角度θより角度α/2が大きいと、凝縮水6が、フィン2を平面視した面と垂直な方向に流れてしまう恐れがある。よって、フィン2の凹凸の所定の角度α/2を所定の角度θより小さくなるように形成することで、フィン2で生じた凝縮水6が、線L1に沿って流れやすくなるので、空気の流れが阻害されにくくなり熱交換効率が低減してしまうことが抑制される。
[About the unevenness angle α of the fin 2]
Here, in FIG. 1, the fin 2 is formed with unevenness of a predetermined angle α as shown in the cross-sectional view along line BB in FIG. 1. Here, the angle α / 2 is preferably formed so as to be smaller than the predetermined angle θ. If the angle α / 2 is larger than the predetermined angle θ, the condensed water 6 may flow in a direction perpendicular to the plane of the fin 2 in plan view. Therefore, by forming the predetermined angle α / 2 of the unevenness of the fin 2 so as to be smaller than the predetermined angle θ, the condensed water 6 generated in the fin 2 can easily flow along the line L1. It is suppressed that the flow is hardly inhibited and the heat exchange efficiency is reduced.

[フィン2及び伝熱管3を通過する空気の流れ]
図5は、図1に示すフィンチューブ熱交換器1を通過する空気の流れを説明するための模式図である。図5に示すように、フィン2の凹凸の凹にあたる部分(面)には、渦(2次流れ)が発生することが知られている。つまり、フィン2を通過する空気は、この渦によって、フィン2の表面(平面視した面)に引き込まれるので、熱交換が促進されるようになっている。本フィンチューブ熱交換器1は、凹凸の頂点P1(P2)上を結んだ線L1(L2)が、伝熱管3の長軸AX1方向と、反時計回りに所定の角度θ(0°<θ<90°)をなしている。これにより、凹凸の頂点P1(P2)上を結んだ線L1(L2)が、伝熱管3の長軸AX1方向と垂直(θ=90°)になっている場合に比べて、渦が発生する領域が広くなるので、熱交換効率が向上することはいうまでもない。
[Flow of air passing through fins 2 and heat transfer tubes 3]
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the flow of air passing through the finned tube heat exchanger 1 shown in FIG. As shown in FIG. 5, it is known that a vortex (secondary flow) is generated in a portion (surface) corresponding to the concave and convex portions of the fin 2. That is, the air passing through the fins 2 is drawn into the surface of the fins 2 (the surface in plan view) by this vortex, so that heat exchange is promoted. In the present finned tube heat exchanger 1, the line L1 (L2) connecting the concavo-convex vertices P1 (P2) has a predetermined angle θ (0 ° <θ) counterclockwise with respect to the major axis AX1 direction of the heat transfer tube 3. <90 °). Thereby, compared with the case where the line L1 (L2) connecting the concavo-convex vertex P1 (P2) is perpendicular (θ = 90 °) to the direction of the long axis AX1 of the heat transfer tube 3, a vortex is generated. Needless to say, the heat exchange efficiency is improved because the area becomes wider.

[フィンチューブ熱交換器1が傾けて設置される場合]
図6は、図1に示すフィンチューブ熱交換器1が傾けて設置された場合の凝縮水6の流れを説明するものである。具体的には、フィンチューブ熱交換器1が、長軸AX1と空気流れ方向が略平行とならないように設置した場合の凝縮水6の流れを説明するものである。図6に示すように、フィンチューブ熱交換器1が、長軸AX1と空気流れ方向がφの角度で傾いていても、フィン2で生じた凝縮水6は、表面張力によってまとまった後に、頂点P1を結んだ線L1に沿って流れていく。そして、図3に示すように、凹の頂点P1を結んだ線L1に沿って(裏面では、凸の頂点P2を結んだ線L2に沿って)流れた凝縮水6は、空気の流れ方向の上流側であるフィン2の前端凹凸22から鉛直下方(重力方向)に流れ落ちるようになっている。ただし、図6のように、フィンチューブ熱交換器1が傾けて設置された場合は、所定の角度φは、0°〜90−θ°とする。
[When finned tube heat exchanger 1 is installed at an angle]
FIG. 6 illustrates the flow of the condensed water 6 when the finned tube heat exchanger 1 shown in FIG. 1 is installed at an angle. Specifically, the flow of the condensed water 6 when the finned tube heat exchanger 1 is installed so that the long axis AX1 and the air flow direction are not substantially parallel will be described. As shown in FIG. 6, even if the fin tube heat exchanger 1 is inclined at an angle of φ with respect to the long axis AX1, the condensed water 6 generated in the fins 2 It flows along the line L1 connecting P1. Then, as shown in FIG. 3, the condensed water 6 that has flowed along the line L1 connecting the concave vertices P1 (along the line L2 connecting the convex vertices P2 on the back surface) The front end irregularities 22 of the fins 2 on the upstream side flow down vertically (in the direction of gravity). However, when the finned tube heat exchanger 1 is installed at an angle as shown in FIG. 6, the predetermined angle φ is 0 ° to 90−θ °.

[フィンチューブ熱交換器1の有する効果]
フィンチューブ熱交換器1は、伝熱管3が、空気の流れ方向に対して、下流側に設けられているので、フィン2の温度分布のムラが小さくなり、霜が生じにくくなっている。また、フィンチューブ熱交換器1は、長軸AX1と線L1(線L2)が所定の角度θ(0°〜90°)を有しているので、フィン2と伝熱管3が交差している部分で凝縮水6が滞留しにくくなっている。つまり、空気の流れが、阻害されにくくなるので、フィンチューブ熱交換器1の熱交換効率が、低下することが抑制される。
[Effects of the fin tube heat exchanger 1]
In the finned tube heat exchanger 1, since the heat transfer tube 3 is provided on the downstream side with respect to the air flow direction, the uneven temperature distribution of the fins 2 is reduced and frost is hardly generated. In the finned tube heat exchanger 1, the long axis AX1 and the line L1 (line L2) have a predetermined angle θ (0 ° to 90 °), so the fin 2 and the heat transfer tube 3 intersect each other. Condensed water 6 is difficult to stay in the portion. That is, since the air flow is less likely to be hindered, the heat exchange efficiency of the fin tube heat exchanger 1 is suppressed from decreasing.

実施の形態2.
図7は、本発明の実施の形態2に係るフィンチューブ熱交換器20の説明図である。図8は、図7に示すフィンチューブ熱交換器20が傾けて設置された場合の凝縮水6の流れを説明するものである。なお、本実施の形態2では、実施の形態1と同一部分には同一符号とし、実施の形態1との相違点を中心に説明するものとする。図7に示すように、フィン21は、空気流れ方向に対して上流側である前端にも、長軸AX1と垂直な方向に前端凹凸22が形成されているものとする。なお、この前端凹凸22は、例えばフィン21の前端から伝熱管3の先端までの範囲に形成されていればよい。さらに、この前端凹凸22は、空気流れ方向と平行な面の断面において、のこぎり状、波状(曲面)等となっているとよい。
Embodiment 2.
FIG. 7 is an explanatory diagram of the finned tube heat exchanger 20 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 illustrates the flow of the condensed water 6 when the finned tube heat exchanger 20 shown in FIG. 7 is installed at an angle. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and differences from the first embodiment will be mainly described. As shown in FIG. 7, the fin 21 has front end irregularities 22 formed in the direction perpendicular to the long axis AX1 at the front end upstream of the air flow direction. The front end irregularities 22 may be formed in a range from the front end of the fin 21 to the front end of the heat transfer tube 3, for example. Further, the front end irregularities 22 are preferably saw-toothed, wavy (curved surface) or the like in a cross section of a plane parallel to the air flow direction.

[フィン21を流れる凝縮水6について]
フィン21で生じた凝縮水6は、表面張力によって適宜まとまった後に、線L1に沿って流れていく。なお、フィン21の凸となっている部分の裏面は、凹になっているので、裏面側では、凝縮水6が、該凸の頂点P2を結んだ線L2に沿って流れるということになる。そして、図7に示すように、凹の頂点P1を結んだ線L1に沿って(裏面では、凸の頂点P2を結んだ線L2に沿って)流れた凝縮水6は、前端凹凸22に沿って重力方向に流れ落ちるようになっている。
[Condensed water 6 flowing through the fins 21]
The condensed water 6 generated in the fins 21 is appropriately collected by the surface tension and then flows along the line L1. In addition, since the back surface of the convex portion of the fin 21 is concave, the condensed water 6 flows along the line L2 connecting the convex vertex P2 on the back surface side. Then, as shown in FIG. 7, the condensed water 6 that flows along the line L1 connecting the concave vertices P1 (along the line L2 connecting the convex vertices P2 on the back surface) flows along the front end unevenness 22. It flows down in the direction of gravity.

[フィンチューブ熱交換器20が傾けて設置される場合]
図8に示すように、フィンチューブ熱交換器20が、長軸AX1と空気流れ方向がφの角度で傾いていても、フィン21で生じた凝縮水6は、表面張力によってまとまった後に、線L1に沿って流れていく。そして、図8に示すように、線L1に沿って(裏面では、線L2に沿って)流れた凝縮水6は、前端凹凸22に沿って流れ落ちるようになっている。ただし、図8のように、フィンチューブ熱交換器20が傾けて設置された場合は、所定の角度θは、0°〜90−φ°とする。
[When the finned tube heat exchanger 20 is installed at an angle]
As shown in FIG. 8, even if the finned tube heat exchanger 20 is inclined at an angle of φ with respect to the long axis AX1, the condensed water 6 produced in the fins 21 It flows along L1. As shown in FIG. 8, the condensed water 6 that has flowed along the line L <b> 1 (on the back surface, along the line L <b> 2) flows down along the front end unevenness 22. However, as shown in FIG. 8, when the finned tube heat exchanger 20 is installed at an angle, the predetermined angle θ is set to 0 ° to 90−φ °.

[フィンチューブ熱交換器20の有する効果]
フィンチューブ熱交換器20は、フィンチューブ熱交換器1の有する効果に加えて、フィン21は、空気流れ方向に対して上流側である前端にも、長軸AX1と垂直な方向に前端凹凸22が形成されている。従って、フィンチューブ熱交換器20は、上流側に凝縮水6が滞留しにくくなっているため、空気の流れが阻害されることが抑制されるので、熱交換効率が低下することが抑制される。
[Effects of the fin tube heat exchanger 20]
In addition to the effects of the finned tube heat exchanger 1, the finned tube heat exchanger 20 has a front end irregularity 22 in the direction perpendicular to the long axis AX1 at the front end upstream of the air flow direction. Is formed. Therefore, in the finned tube heat exchanger 20, since the condensed water 6 is less likely to stay on the upstream side, the air flow is inhibited from being inhibited, so that the heat exchange efficiency is prevented from being lowered. .

実施の形態3.
図9は、本発明の実施の形態3に係るフィンチューブ熱交換器30を空気調和機の室外機100に設けた場合の説明図である。なお、本実施の形態3では、実施の形態1、2と同一部分には同一符号とし、実施の形態1、2との相違点を中心に説明するものとする。
なお、実施の形態3では、フィンチューブ熱交換器30を空気調和機の室外機100に設けた例を説明するが、その他の冷凍サイクル装置(例えば、空気調和機の室内機、冷蔵庫等)でもよい。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram when the finned tube heat exchanger 30 according to Embodiment 3 of the present invention is provided in the outdoor unit 100 of the air conditioner. In the third embodiment, the same reference numerals are used for the same parts as in the first and second embodiments, and differences from the first and second embodiments will be mainly described.
In the third embodiment, an example in which the fin tube heat exchanger 30 is provided in the outdoor unit 100 of the air conditioner will be described, but other refrigeration cycle devices (for example, an indoor unit of an air conditioner, a refrigerator, etc.) are also described. Good.

[室外機100の構成]
室外機100は、空気を吸い込むための吸気口32及び熱交換した空気を排気するための排気口33が形成されている。また、室外機100は、フィンチューブ熱交換器30及び送風機31を有している。室外機100は、例えば略直方体形状の筐体100aを有している。この筐体100aの少なくとも2つの側面には、吸気口32が形成されている。また、筐体100aの側面の内、吸気口32と対向する面に排気口33が形成されている。
[Configuration of outdoor unit 100]
In the outdoor unit 100, an air inlet 32 for sucking air and an air outlet 33 for exhausting heat-exchanged air are formed. The outdoor unit 100 includes a fin tube heat exchanger 30 and a blower 31. The outdoor unit 100 has a substantially rectangular parallelepiped casing 100a, for example. Air intake ports 32 are formed on at least two side surfaces of the casing 100a. In addition, an exhaust port 33 is formed on the side surface of the housing 100 a that faces the intake port 32.

フィンチューブ熱交換器30は、空気流れ方向の下流側であって、設置される面と垂直な方向を軸として曲げられている。ここで、仮に、フィンチューブ熱交換器30を空気の通過方向の上流側に向かって曲げると、フィンチューブ熱交換器30の荷重によって、フィン倒れを起こしやすくなってしまう。したがって、フィンチューブ熱交換器30は、空気流れ方向の下流側であって、設置される面と垂直な方向を軸として曲げられているものとする。なお、フィンチューブ熱交換器30は、複数箇所が曲げられていてもよい(例えば、コの字状)。   The finned tube heat exchanger 30 is bent around the direction perpendicular to the surface on the downstream side in the air flow direction. Here, if the fin tube heat exchanger 30 is bent toward the upstream side in the air passing direction, the fins are likely to fall down due to the load of the fin tube heat exchanger 30. Therefore, it is assumed that the finned tube heat exchanger 30 is bent about the direction perpendicular to the surface on the downstream side in the air flow direction. In addition, the fin tube heat exchanger 30 may be bent at a plurality of locations (for example, a U shape).

送風機31は、室外機100内に室外空気を吸入し、フィンチューブ熱交換器30の伝熱管3を流れる冷媒との間で熱交換した空気を室外に排出するものである。送風機31は、フィンチューブ熱交換器30に付設され、フィンチューブ熱交換器30に供給する空気の流量を可変することが可能な軸流型ファン等からなる。   The blower 31 sucks outdoor air into the outdoor unit 100 and discharges the air heat-exchanged with the refrigerant flowing through the heat transfer tubes 3 of the finned tube heat exchanger 30 to the outside. The blower 31 includes an axial fan that is attached to the fin tube heat exchanger 30 and can vary the flow rate of air supplied to the fin tube heat exchanger 30.

[フィンチューブ熱交換器30の有する効果]
フィンチューブ熱交換器30は、フィンチューブ熱交換器1の有する効果に加えて、空気流れ方向の下流側であって、設置される面と垂直な方向を軸として曲げられているので、フィン倒れを起こしにくくなっている。
[Effects of the fin tube heat exchanger 30]
In addition to the effects of the finned tube heat exchanger 1, the finned tube heat exchanger 30 is bent about the direction that is downstream of the air flow direction and perpendicular to the installation surface. It is hard to cause.

実施の形態4.
図10は、本発明の実施の形態4に係るフィンチューブ熱交換器40を空気調和機の室外機101に設けた場合の説明図である。なお、本実施の形態4では、実施の形態1〜3と同一部分には同一符号とし、実施の形態1〜3との相違点を中心に説明するものとする。なお、実施の形態4では、フィンチューブ熱交換器40を空気調和機の室外機101に設けた例を説明するが、その他の冷凍サイクル装置でもよい。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 10 is an explanatory diagram when the finned tube heat exchanger 40 according to Embodiment 4 of the present invention is provided in the outdoor unit 101 of the air conditioner. In the fourth embodiment, the same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and differences from the first to third embodiments will be mainly described. In the fourth embodiment, an example in which the fin tube heat exchanger 40 is provided in the outdoor unit 101 of the air conditioner will be described, but other refrigeration cycle apparatuses may be used.

[室外機101の構成]
室外機101は、空気を吸い込むための吸気口42及び熱交換した空気を排気するための排気口43が形成されている。また、室外機101は、フィンチューブ熱交換器40及び送風機41を有している。室外機101は、例えば略直方体形状の筐体101aを有している。この筐体101aの少なくとも1つの側面には、吸気口42が形成されている。また、筐体101aの上面に、排気口43が形成されている。
[Configuration of outdoor unit 101]
In the outdoor unit 101, an air inlet 42 for sucking air and an air outlet 43 for exhausting heat-exchanged air are formed. The outdoor unit 101 includes a fin tube heat exchanger 40 and a blower 41. The outdoor unit 101 has a substantially rectangular parallelepiped casing 101a, for example. An intake port 42 is formed on at least one side surface of the casing 101a. An exhaust port 43 is formed on the upper surface of the housing 101a.

フィンチューブ熱交換器40は、室外機101の中に、2つ設けられている。つまり、フィンチューブ熱交換器40は、設置される面と伝熱管3の長軸AX1が略平行になるように設けられているフィンチューブ熱交換器40aと、その設置される面と伝熱管3の長軸AX1が傾いているフィンチューブ熱交換器40bを有している。なお、フィンチューブ熱交換器40は、実施の形態3のフィンチューブ熱交換器30のように、曲げられていないものとする。   Two fin tube heat exchangers 40 are provided in the outdoor unit 101. That is, the fin tube heat exchanger 40 includes the fin tube heat exchanger 40a provided so that the installed surface and the long axis AX1 of the heat transfer tube 3 are substantially parallel, and the installed surface and the heat transfer tube 3. The long axis AX1 has a finned tube heat exchanger 40b inclined. In addition, the finned-tube heat exchanger 40 shall not be bent like the finned-tube heat exchanger 30 of Embodiment 3.

送風機41は、室外機101内に室外空気を吸入し、フィンチューブ熱交換器40の伝熱管3を流れる冷媒との間で熱交換した空気を室外に排出するものである。送風機41は、フィンチューブ熱交換器40の鉛直上方向に付設され、フィンチューブ熱交換器40に供給する空気の流量を可変することが可能な軸流型ファン等からなる。   The blower 41 sucks outdoor air into the outdoor unit 101 and discharges the air heat-exchanged with the refrigerant flowing through the heat transfer tubes 3 of the fin tube heat exchanger 40 to the outside. The blower 41 is an axial flow fan or the like that is attached vertically above the fin tube heat exchanger 40 and that can vary the flow rate of air supplied to the fin tube heat exchanger 40.

[冷媒について]
なお、フィンチューブ熱交換器1、20、30、40は、HCFC(R22)やHFC(R116、R125、R134a、R14、R143a、R152a、R227ea、R23、R236ea、R236fa、R245ca、R245fa、R32、R41,RC318などや、これら冷媒の数種の混合冷媒R407A、R407B、R407C、R407D、R407E、R410A、R410B、R404A、R507A、R508A、R508Bなど)、HC(ブタン、イソブタン、エタン、プロパン、プロピレンなどや、これら冷媒の数種混合冷媒)、自然冷媒(空気、炭酸ガス、アンモニアなどや、これら冷媒の数種の混合冷媒)、またこれら冷媒の数種の混合冷媒などの冷媒を流してもよい。また、作動流体として、空気と冷媒の例を示したが、他の気体、液体、気液混合流体を用いてもよいことは言うまでもない。
[About refrigerant]
Note that the fin tube heat exchangers 1, 20, 30, 40 are HCFC (R22) and HFC (R116, R125, R134a, R14, R143a, R152a, R227ea, R23, R236ea, R236fa, R245ca, R245fa, R32, R41). , RC318, etc., some mixed refrigerants R407A, R407B, R407C, R407D, R407E, R410A, R410B, R404A, R507A, R508A, R508B, etc.), HC (butane, isobutane, ethane, propane, propylene, etc.) Alternatively, a refrigerant such as a mixed refrigerant of these refrigerants), a natural refrigerant (air, carbon dioxide gas, ammonia, etc., or a mixed refrigerant of these refrigerants), or a mixed refrigerant of these refrigerants may be flowed. Moreover, although the example of air and a refrigerant | coolant was shown as a working fluid, it cannot be overemphasized that another gas, a liquid, and a gas-liquid mixed fluid may be used.

[フィン2と伝熱管3の接合]
図2は、図1に示すフィンチューブ熱交換器1のフィン2と伝熱管3の接合の説明図である。図1に示すように、伝熱管3は、フィン2の切り欠き部に挿入して接合され、空気流れ方向に対して、下流側に設けられている。図2に示すように、この切り欠き部は、伝熱管3の側面形状と合うように形成されている。伝熱管3は、切り欠き部に密着するように挿入されて、ロウ付けにより、フィン2に接合されるようになっている。なお、このロウ付けに用いられるロウ材は、伝熱管3の幅より短い棒状のもの用いるとよい。また、ロウ材を伝熱管3の端部に1本又は2本配置して、ノコロック連続炉で加熱し、フィン2と接合するとよい。ここで、仮に、伝熱管3の断面形状が円形であると(円状伝熱管)、伝熱管3を拡管して接合する必要がある(拡管接合)。この拡管接合では、フィン2と伝熱管3の間に接触していない部分ができてしまいやすくなってしまい、フィン2と伝熱管3の熱抵抗が大きくなってしまう。一方、フィンチューブ熱交換器1は、上記のように、フィン2と伝熱管3をロウ付けして接合するので、フィン2と伝熱管3の熱抵抗が大きくなってしまうことが抑制される。
[Join of fin 2 and heat transfer tube 3]
FIG. 2 is an explanatory view of joining of the fin 2 and the heat transfer tube 3 of the fin tube heat exchanger 1 shown in FIG. As shown in FIG. 1, the heat transfer tubes 3 are inserted and joined to the notches of the fins 2 and are provided on the downstream side with respect to the air flow direction. As shown in FIG. 2, the notch is formed so as to match the side shape of the heat transfer tube 3. The heat transfer tube 3 is inserted so as to be in close contact with the notch, and is joined to the fin 2 by brazing. The brazing material used for the brazing is preferably a rod-like material shorter than the width of the heat transfer tube 3. Also, one or two brazing materials may be arranged at the end of the heat transfer tube 3, heated in a Noclock continuous furnace, and joined to the fins 2. Here, if the cross-sectional shape of the heat transfer tube 3 is circular (circular heat transfer tube), the heat transfer tube 3 needs to be expanded and bonded (tube expansion bonding). In this pipe expansion joining, a portion not in contact between the fin 2 and the heat transfer tube 3 is likely to be formed, and the thermal resistance of the fin 2 and the heat transfer tube 3 is increased. On the other hand, since the finned tube heat exchanger 1 is brazed and joined to the fins 2 and the heat transfer tubes 3 as described above, the thermal resistance of the fins 2 and the heat transfer tubes 3 is suppressed from increasing.

また、炉中ロウ付け(ノロック連続炉)で、伝熱管3とフィン2を接合するにあたり、フィン2に親水処理コーティングを炉中ロウ付けの後に行うことで、ロウ付け中に親水処理コーティングが焼け落ちてしまうことを防ぐことができる。   Also, when joining the heat transfer tubes 3 and the fins 2 in the furnace brazing (Norock continuous furnace), the hydrophilic treatment coating is burned during brazing by applying the hydrophilic treatment coating to the fins 2 after brazing in the furnace. It can be prevented from falling.

また、上記のような方法でフィン2と伝熱管3を接合するので、フィン2には、フィン2の平面視した面に略垂直な方向に切り起し(フィンカラー)が設けられておらず、空気の流れを阻害することが抑制されることはいうまでもない。   Further, since the fin 2 and the heat transfer tube 3 are joined by the above-described method, the fin 2 is not provided with a cut-and-raised (fin color) in a direction substantially perpendicular to the plane of the fin 2 in plan view. Needless to say, obstructing the flow of air is suppressed.

[フィン2と伝熱管3を構成する材料について]
また、伝熱管3とフィン2は異なった材料を用いていることが多いが、伝熱管3及びフィン2に銅、伝熱管3及びフィン2にアルミなど、同じ材料で構成してもよい。これにより、フィン2と伝熱管3のロウ付けが容易となり、フィン2と伝熱管3の接触熱伝達率が向上するので、熱交換能力が向上する。また、伝熱管3及びフィン2を同じ材料で構成することで、リサイクル性が向上することは言うまでもない。
[Materials Constructing Fin 2 and Heat Transfer Tube 3]
The heat transfer tubes 3 and the fins 2 are often made of different materials. However, the heat transfer tubes 3 and the fins 2 may be made of the same material such as copper and the heat transfer tubes 3 and the fins 2 of aluminum. Thereby, the brazing of the fin 2 and the heat transfer tube 3 is facilitated, and the contact heat transfer coefficient between the fin 2 and the heat transfer tube 3 is improved, so that the heat exchange capability is improved. Moreover, it cannot be overemphasized that recyclability improves by comprising the heat exchanger tube 3 and the fin 2 with the same material.

[その他]
なお、フィンチューブ熱交換器1、20、30、40には、例えば、鉱油系、アルキルベンゼン油系、エステル油系、エーテル油系、フッ素油系等の冷凍機油が用いられてもよい。
[Other]
For the fin tube heat exchangers 1, 20, 30, 40, for example, mineral oil-based, alkylbenzene oil-based, ester oil-based, ether oil-based, fluorine oil-based refrigerating machine oil may be used.

なお、実施の形態1〜4に記載されている内容を適宜組み合わせてもよいことは言うまでもない。   Needless to say, the contents described in Embodiments 1 to 4 may be combined as appropriate.

1 フィンチューブ熱交換器、2 フィン、3 伝熱管、4 冷媒孔、6 凝縮水、20 フィンチューブ熱交換器、21、フィン 22 前端凹凸、30 フィンチューブ熱交換器、31 送風機、32 吸気口、33 排気口、40 フィンチューブ熱交換器、41 送風機、42 吸気口、43 排気口、100 室外機、100a 筐体、101 室外機、101a 筐体、AX1 長軸、AX2 上縁、P1 頂点、P2 頂点、L1 線、L2 線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fin tube heat exchanger, 2 Fin, 3 Heat exchanger tube, 4 Refrigerant hole, 6 Condensed water, 20 Fin tube heat exchanger, 21, Fin 22 Front end unevenness, 30 Fin tube heat exchanger, 31 Blower, 32 Inlet, 33 Exhaust port, 40 Fin tube heat exchanger, 41 Blower, 42 Inlet port, 43 Exhaust port, 100 Outdoor unit, 100a housing, 101 Outdoor unit, 101a housing, AX1 long axis, AX2 upper edge, P1 vertex, P2 Vertex, L1 line, L2 line.

Claims (8)

被熱伝達媒体の流れ方向に平行に複数配置されるフィンと、
前記フィンに挿入して設けられた扁平伝熱管と、を備え、
前記フィンは、凹凸が複数列形成され、前記凹凸は、その頂点上を結んだ線が、前記扁平伝熱管の長軸方向と、反時計回りに所定の角度θ(0°<θ<90°)となるように形成されている
ことを特徴とするフィンチューブ熱交換器。
A plurality of fins arranged parallel to the flow direction of the heat transfer medium;
A flat heat transfer tube provided by being inserted into the fin,
The fin has a plurality of irregularities formed on the fin, and a line connecting the vertices of the irregularities is a predetermined angle θ (0 ° <θ <90 °) counterclockwise with the major axis direction of the flat heat transfer tube. The finned tube heat exchanger is characterized in that it is formed as follows.
前記フィンは、前記被熱伝達媒体の流れ方向の上流側の端部に、前端凹凸が複数列形成され、前記前端凹凸は、その頂点上を結んだ線が、前記扁平伝熱管の長軸と垂直となるように形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のフィンチューブ熱交換器。
In the fin, a plurality of front end irregularities are formed at the upstream end in the flow direction of the heat transfer medium, and the front end irregularities are formed by connecting a line connecting the apexes of the front end irregularities with the long axis of the flat heat transfer tube. It is formed so that it may become perpendicular. The fin tube heat exchanger according to claim 1 characterized by things.
前記凹凸は、その頂点の角度αが、α/2<θとなるように形成されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のフィンチューブ熱交換器。
The fin tube heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the unevenness is formed such that an angle α of the apex satisfies α / 2 <θ.
前記扁平伝熱管は、
その上側面が、前記被熱伝達媒体の流れ方向の下流側より上流側が低くなるように傾斜している
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のフィンチューブ熱交換器。
The flat heat transfer tube is
The fin tube heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the upper side surface is inclined so that the upstream side is lower than the downstream side in the flow direction of the heat transfer medium. .
前記扁平伝熱管は、
前記フィンの内、前記被熱伝達媒体の流れ方向の下流側に設けられている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のフィンチューブ熱交換器。
The flat heat transfer tube is
It is provided in the downstream of the flow direction of the said heat transfer medium among the said fins. The finned-tube heat exchanger as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のフィンチューブ熱交換器を備えた
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。
A refrigeration cycle apparatus comprising the finned tube heat exchanger according to any one of claims 1 to 5.
前記フィンチューブ熱交換器が、傾けて設けられている
ことを特徴とする請求項6に記載の冷凍サイクル装置。
The refrigeration cycle apparatus according to claim 6, wherein the finned tube heat exchanger is provided at an angle.
前記フィンチューブ熱交換器が、蒸発器及び/又は放熱器として用いられる
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の冷凍サイクル装置。
The refrigeration cycle apparatus according to claim 6 or 7, wherein the fin tube heat exchanger is used as an evaporator and / or a radiator.
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