JP2019190727A - 熱交換器 - Google Patents
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Abstract
【課題】寒冷地や厳冬期などのより着霜が発生しやすい条件において、着霜を抑制できず、空気閉塞が発生、通風抵抗が増大し、熱交換器を通過する空気量が低下するため、熱交換性能が低下すること。【解決手段】平坦部14と、管挿入切欠部16と、カラー部17と、で構成された板状のフィン11において、管挿入切欠部16に挿入された扁平管12の空気流れ上流側の側面の少なくとも一部から、平坦部14に、前縁切欠部18を設ける。【選択図】図2
Description
本発明は、複数の板状のフィンと、複数の冷媒流路をもつ複数の扁平管と、で構成され、複数のフィンの間を流れる空気と、複数の扁平管の冷媒流路の中を流れる冷媒とで熱交換を行う熱交換器に関するものである。
従来から、板状のフィンと、フィンの空気流れ下流側に互いに平行に設けられた管挿入切欠部に、複数の冷媒流路を備え、直角に挿入された複数の扁平管と、で構成された熱交換器が知られている。
この種の熱交換器において、フィン上に平坦部を設けた熱交換器が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
図17は、特許文献1に記載された従来の熱交換器のx−y平面のフィン平面図であり、x方向は空気流れ方向、y方向は扁平管配列方向である。
図17に示すように、熱交換器1は、板状のフィン2と、フィン2の空気流れ下流側(+x方向)に互いに平行に設けられた管挿入切欠部3に、複数の冷媒流路4を備え、直角に挿入された複数の扁平管5と、で構成され、フィン2の管挿入切欠部3の空気流れ上流側(−x方向)に平坦部6を設けている。
これにより、扁平管5からフィン2の前縁部まで距離が長くなるため、着霜が生じる環境下で使用する場合に、扁平管5の冷媒流路4を流れる冷媒から、空気中の湿度量が多く、着霜が生じやすいフィン2の空気流れ上流側(−x方向)への熱伝達が鈍くなり、着霜による空気閉塞を抑制することができる。
しかしながら従来の構成では、寒冷地や厳冬期などのより着霜が発生しやすい条件においては、着霜を十分に抑制するには未だ不十分であり、空気閉塞が発生、通風抵抗が増大し、熱交換器を通過する空気量が低下するため、熱交換性能が低下するという課題を有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、扁平管を用いた熱交換器において、空気流れ上流側におけるフィン効率を低下させ、フィンの空気流れ上流側の着霜を抑制しつつ、扁平管の空気流れ上流側における伝熱を促進させることで、熱交換性能を向上できる熱交換器を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器は、所定の間隔で並べられた複数の板状のフィンと、複数の冷媒流路を備えた複数の扁平管と、で構成された熱交換器において、フィンは、平坦部と、空気流れの下流側に扁平管を挿入するための互いに平行に形成された管挿入切欠部と、扁平管と接触するためのカラー部と、で構成され、管挿入切欠
部に挿入された扁平管の空気流れ上流側側面の少なくとも一部から、平坦部に、前縁切欠部を設けたものである。
部に挿入された扁平管の空気流れ上流側側面の少なくとも一部から、平坦部に、前縁切欠部を設けたものである。
これにより、扁平管の空気流れ上流側側面の少なくとも一部がフィンと接触しなくなり、扁平管の空気流れ上流側側面とフィンとの間に空気が介在することで、扁平管の空気流れ上流側側面からフィンの前縁部への熱伝達が鈍くなる。
本発明の熱交換器は、寒冷地や厳冬期などのより着霜が発生しやすい条件においても、空気中の湿度量が多い空気流れ上流側におけるフィンでの着霜の発生を抑制できるため、通風抵抗の増大による熱交換器を通過する空気量の低下が抑制され、熱交換性能を向上することができる。
第1の発明は、所定の間隔で並べられた複数の板状のフィンと、複数の冷媒流路を備えた複数の扁平管と、で構成された熱交換器において、フィンは、平坦部と、空気流れの下流側に扁平管を挿入するための互いに平行に形成された管挿入切欠部と、扁平管と接触するためのカラー部と、で構成され、管挿入切欠部に挿入された扁平管の空気流れ上流側側面の少なくとも一部から、平坦部に、前縁切欠部を設ける。
これにより、扁平管の空気流れ上流側側面の少なくとも一部がフィンと接触しなくなり、扁平管の空気流れ上流側側面とフィンとの間に空気が介在することで、扁平管の空気流
れ上流側側面からフィンの前縁部への熱伝達が鈍くなる。
れ上流側側面からフィンの前縁部への熱伝達が鈍くなる。
従って、寒冷地や厳冬期などのより着霜が発生しやすい条件においても、空気中の湿度量が多い空気流れ上流側のフィンでの着霜の発生を抑制できるため、通風抵抗の増大による熱交換器を通過する空気量の低下が抑制され、熱交換性能を向上することができる。
また、フィンのカラー部の少なくとも一部が切断され、扁平管の空気流れ上流側側面に直接空気が接触するため、扁平管の空気流れ上流側での伝熱を促進でき、熱交換器性能をさらに向上することができる。
第2の発明は、前縁切欠部の扁平管側開口幅をh、扁平管の高さをHとした場合、h<Hとなる前縁切欠部を設ける。
これにより、前縁切欠部の扁平管側開口部よりも、扁平管の高さが大きくなり、扁平管を挿入する際、扁平管が前縁切欠部の扁平管側開口部で接触し、固定される。
従って、複数の扁平管を所定量挿入することができるため、低外気暖房運転時において、扁平管の挿入量のばらつきにより、フィンの前縁部で局所的に温度が低下し着霜が発生することを抑制でき、通風抵抗の増大による熱交換器を通過する空気量の低下が抑制され、熱交換性能を向上することができる。
第3の発明は、前縁切欠部に、重力方向成分を含んだ排水切欠部を設ける。
これにより、扁平管の空気流れ上流側で発生し、前縁切欠部に流れ込んだ凝縮水が、排水切欠部を伝い、重力方向下側へと流れ成長し、水分量が増加し、結露水にかかる重力が大きくなることで速やかに流れ落ちる。
これにより、扁平管の空気流れ上流側で発生し、前縁切欠部に流れ込んだ凝縮水が、排水切欠部を伝い、重力方向下側へと流れ成長し、水分量が増加し、結露水にかかる重力が大きくなることで速やかに流れ落ちる。
従って、凝縮水の発生量が多くなる高負荷運転時においても、結露水の残留を抑制することができ、通風抵抗の増大による熱交換器を通過する空気量の低下を防止でき、熱交換性能を向上することができる。
また、低外気温暖房運転時において、凝縮水が凍結することなく速やかに流れ落ちるため、熱交換器が凍結し暖房運転が停止することを防止でき、暖房能力を向上することができる。
また、排水切欠部によりフィンが切断され、扁平管の空気流れ上流側側面からフィンの前縁部への熱伝達が鈍くなるため、さらに着霜が発生しやすい条件においても、空気中の湿度量が多い空気流れ上流側におけるフィンでの着霜の発生を抑制でき、通風抵抗の増大による熱交換器を通過する空気量の低下が抑制され、熱交換性能を向上することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって、本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1の熱交換器の斜視図であり、x方向は空気流れ方向、y方向は扁平管配列方向、z方向はフィン配列方向である。
図1は、本発明の実施の形態1の熱交換器の斜視図であり、x方向は空気流れ方向、y方向は扁平管配列方向、z方向はフィン配列方向である。
図1において、熱交換器10は、所定の間隔で並べられた複数の板状のフィン11と、複数のフィン11に直角に挿入され、互いに平行に並べられた、複数の扁平管12と、で構成されており、複数のフィン11の間を流れる空気と、複数の扁平管12に形成された
、複数の冷媒流路13の中を流れる冷媒と、で熱交換を行う。
、複数の冷媒流路13の中を流れる冷媒と、で熱交換を行う。
なお、冷媒としては、例えば、R410A、R32およびR32を含む混合冷媒などが用いられる。
図2は、本発明の実施の形態1の熱交換器のx−y平面のフィン平面図、図3は、本発明の実施の形態1の熱交換器をx方向から見たz−y平面のフィン側面図であり、図2のA−A断面図である。
フィン11は、平坦部14と、伝熱促進部15と、空気流れ下流側(+x方向)に扁平管12を挿入するための互いに平行に形成された管挿入切欠部16と、扁平管12と接触するためのカラー部17と、管挿入切欠部16に挿入された扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)の側面の少なくとも一部から、平坦部14に向かって設けられた前縁切欠部18と、で形成されている。
伝熱促進部15は、フィン11の平坦部14から、空気流れの通路側(+z方向)に向かって立ち上げ、山型に形成されており、隣り合う複数の扁平管12の間、かつ、扁平管12の前縁部と扁平管12の後縁部との間、に設けられている。
管挿入切欠部16の開口部は、扁平管12を挿入し易いように、扁平管12の高さ(y方向長さ)よりも大きくしている。
カラー部17は、フィン11の平坦部14から、空気流れの通路側(+z方向)に向かって略直角に立ち上げ、隣り合うフィン11の表面に接触させ、隣り合うフィン11の間隔を保持している。また、扁平管12とは、ろう付けにより接合している。
なお、カラー部17が隣り合うフィン11の表面に接触せず、タブ(図示せず)などのカラー部17と異なる切り起こしを接触させることで、隣り合うフィン11の間隔を保持してもよい。
次に、空気の流れについて説明する。熱交換器10に流入した空気の一部はフィン11の前縁部と衝突し、一部はフィン11に衝突することなく、隣り合う複数のフィン11の間を通過する。
フィン11の前縁部では、空気が衝突し、境界層が薄くなるため、熱伝達率が高くなる。フィン11の前縁部に衝突した空気は、隣り合う複数のフィン11の間を通過していく。
隣り合う複数のフィン11の間に流入した空気の一部は扁平管12に衝突するように流れ、一部は扁平管12に衝突することなく、隣り合う複数の扁平管12の間を通過する。
扁平管12に向かって流れた空気は、前縁切欠部18によりカラー部17が切断されているため、カラー部17に接触することなく、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)側面に直接接触する。
扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)側面に接触した空気は、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)の冷媒流路13を流れる冷媒と熱交換を行った後、隣り合う複数の扁平管12の間を通過していく。
隣り合う複数の扁平管12の間を通過していく空気は、フィン11に設けられた伝熱促
進部15と衝突し、フィン11との熱伝達が促進される。
進部15と衝突し、フィン11との熱伝達が促進される。
次に、本実施形態の利用について、本実施形態の熱交換器10を空気調和装置の室外機20に利用した場合を例に説明する。
図4は、本実施形態の熱交換器10を適用した室外機20の内部構造を示すz−x平面図であり、図5は、本実施形態の熱交換器10を適用した室外機20の内部構造を示すz−y正面図である。
図4、図5に示すように、室外機20は、圧縮機21と、切替弁22と、室外膨張弁23と、送風機24と、熱交換器10を備えている。室外機20と室内機(図示せず)は、液管25と、ガス管26とで接続している。
熱交換器10は、複数の扁平管12が、ヘッダーパイプ27a、27bの軸方向(y方向)に沿って、互いが平行になるように、それぞれ水平方向(z方向、x方向)に配置されており、扁平管12内の冷媒流路13は、ヘッダーパイプ27a、27bの内部に連通されている。
ヘッダーパイプ27aは、冷媒配管28aを介して切替弁22と、冷媒配管28bを介して室外膨張弁23と接続している。また、ヘッダーパイプ27aの内部には仕切板29が設けられ、ヘッダーパイプ27aの軸方向上側(+y方向)と軸方向下側(−y方向)とで冷媒流路が分かれている。
まず、冷房運転を行う場合は、熱交換器10は凝縮器として機能する。室外機20の圧縮機21から送られるガス冷媒は、切替弁22を介して、冷媒配管28aから、ヘッダーパイプ27aの中に流入される。このガス冷媒は、ヘッダーパイプ27aの内部を通り、ヘッダーパイプ27aの軸方向上側(+y方向)に接続している複数の扁平管12の冷媒流路13に流入され、水平方向(+z方向、+x方向)に流れ、ヘッダーパイプ27bに流出する。
ヘッダーパイプ27bに流出した冷媒は、ヘッダーパイプ27bの軸方向下側(−y方向)に接続している複数の扁平管12の冷媒流路13に流入され、水平方向(−x方向、−z方向)に流れる。冷媒は、扁平管12において、送風機24により送られた空気と熱交換をすることで放熱して凝縮する。
凝縮した冷媒は、ヘッダーパイプ27aに流入し、冷媒配管28bから室外膨張弁23、液管25を通り、室内機に流出される。
室内機に流れた凝縮した冷媒は、室内熱交換器(図示せず)で空気と熱交換をすることで吸熱し蒸発する。蒸発した冷媒は、ガス管26を通り、切替弁22を介して、圧縮機21に循環する。
暖房運転を行う場合は、熱交換器10は蒸発器として機能する。室外機20の圧縮機21から送られるガス冷媒は、切替弁22を介して、ガス管26を通り、室内機に流出される。
室内機に流れたガス冷媒は、室内機に設けられた室内熱交換器で空気と熱交換をすることで放熱し凝縮する。凝縮した冷媒は、液管25、室外膨張弁23を通り、気液二相冷媒となり、冷媒配管28bから、ヘッダーパイプ27aに流入される。
気液二相冷媒は、ヘッダーパイプ27aから、ヘッダーパイプ27aの軸方向下側(−y方向)に接続している複数の扁平管12の冷媒流路13に流入され、水平方向(+z方向、+x方向)に流れ、ヘッダーパイプ27bに流出する。
ヘッダーパイプ27bに流出した冷媒は、ヘッダーパイプ27bの軸方向上側(+y方向)に接続している複数の扁平管12の冷媒流路13に流入され、水平方向(−x方向、−z方向)に流れる。冷媒は、扁平管12において、送風機24により送られた空気と熱交換をすることで吸熱して蒸発する。
蒸発した冷媒は、ヘッダーパイプ27aに流入し、内部を通り、冷媒配管28aから切替弁22を介して、圧縮機21に循環する。
蒸発器として機能する場合、扁平管12の冷媒流路13を低温の冷媒が流れ、空気と熱交換が行われることになり、フィン11や扁平管12の表面に空気中の水分が付着し凝縮水が発生する。特に、寒冷地や厳冬期などのより低外気条件においては、凝縮した水分が霜として付着する。
以上のように構成された熱交換器について、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)側面の少なくとも一部がフィン11と接触しなくなり、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)側面とフィン11との間に空気が介在することで、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)側面からフィン11の前縁部への熱伝達が鈍くなる。
従って、寒冷地や厳冬期などのより着霜が発生しやすい条件においても、空気中の湿度量が多い空気流れ上流側(−x方向)のフィン11での着霜の発生を抑制できるため、通風抵抗の増大による熱交換器10を通過する空気量の低下が抑制され、熱交換性能を向上することができる。
また、フィン11のカラー部17の少なくとも一部が切断され、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)側面に直接空気が接触するため、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)での伝熱を促進でき、熱交換器性能をさらに向上できる。
(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2における熱交換器のx−y平面のフィン平面図、図7は、本発明の実施の形態2における熱交換器のx−y平面のフィン拡大図であり、図6の拡大図Bである。
図6は、本発明の実施の形態2における熱交換器のx−y平面のフィン平面図、図7は、本発明の実施の形態2における熱交換器のx−y平面のフィン拡大図であり、図6の拡大図Bである。
図6、図7に示すように、前縁切欠部18は、前縁切欠部18の扁平管12側の開口幅をh、扁平管12のy方向高さをHとした場合、h<Hとしたものである。
これにより、前縁切欠部18の扁平管12側の開口部よりも、扁平管12のy方向高さが大きくなり、扁平管12を挿入する際、扁平管12が前縁切欠部18の扁平管12側の開口部で接触し、固定されることになる。
これにより、前縁切欠部18の扁平管12側の開口部よりも、扁平管12のy方向高さが大きくなり、扁平管12を挿入する際、扁平管12が前縁切欠部18の扁平管12側の開口部で接触し、固定されることになる。
従って、各扁平管12を所定量挿入することができるため、低外気暖房運転時において、扁平管12の挿入量のばらつきにより、フィン11の前縁部で局所的に温度が低下し着霜が発生することを抑制でき、通風抵抗の増大による熱交換器10を通過する空気量の低下が抑制され、熱交換性能を向上することができる。
また、hは、少なくとも0.1mm以上とするのが好ましい。これにより、フィン11と扁平管12をろう付け接合する際に、前縁切欠部18に毛細管現象でろう材が流れ込み、前縁切欠部18がろう材で埋まることを抑制できる。
さらには、hは、より大きいほうが好ましい。これにより、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)のフィン11のカラー部17が大きく切断され、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)に直接接触する面積が増加するため、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)での伝熱を促進しつつ、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)側面からフィン11の前縁部への熱伝達がより鈍くなり、空気中の湿度量が多い空気流れ上流側(−x方向)のフィン11での、着霜の発生をさらに抑制でき、通風抵抗の増大による熱交換器10を通過する空気量の低下が抑制され、熱交換性能を向上することができる。
また、扁平管12のy方向高さの中央部を通り、空気流れ方向(x方向)と平行な中心面aと、フィン11の前縁部と、が交わる位置を点C、扁平管12の前縁部を点D、前縁切欠部18の空気流れ最上流側(−x方向)を点E、とした場合、点Eを、点Cと点Dの中間位置よりも、空気流れ下流側(+x方向)の位置に設けるのが好ましい。
これにより、フィン11の前縁部から前縁切欠部18までの距離を確保できるため、扁平管12をフィン11に挿入する際に、フィン11の強度を確保でき、フィン11の破れや折れを防止することができる。
また、点Eから点Dまでの距離は、少なくとも0.1mm以上とすることが好ましい。これにより、フィン11と扁平管12をろう付け接合する際に、前縁切欠部18に毛細管現象でろう材が流れ込み、前縁切欠部18がろう材で埋まることを抑制できる。
また、図8は本発明の実施の形態2の変形例1における熱交換器のx−y平面のフィン平面図、図9は本発明の実施の形態2の変形例2における熱交換器のx−y平面のフィン平面図、図10は本発明の実施の形態2の変形例3における熱交換器のx−y平面のフィン平面図、図11は本発明の実施の形態2の変形例4における熱交換器のx−y平面のフィン平面図、図12は本発明の実施の形態2の変形例5における熱交換器のx−y平面のフィン平面図、図13は本発明の実施の形態2の変形例6における熱交換器のx−y平面のフィン平面図である。
前縁切欠部18は、図8に示すように、扁平管12のy方向高さの中央部を通り、空気流れ方向(x方向)と平行な中心面aを基準に、管配列方向(y方向)にずらした位置に設けても同様の効果を得られることは言うまでもない。
また、前縁切欠部18は、図9、図10に示すように、三角形や矩形であってもよい。これにより、前縁切欠部18の切断面積が大きくなり、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)側面とフィン11との間に介在する空気量が増加し、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)側面からフィン11の前縁部への熱伝達がさらに鈍くなるため、空気中の湿度量が多い空気流れ上流側(−x方向)のフィン11での、着霜の発生をさらに抑制でき、通風抵抗の増大による熱交換器10を通過する空気量の低下が抑制され、熱交換性能を向上することができる。
また、前縁切欠部18は、図11、図12に示すように、空気流れ方向(+x方向)に対して、重力方向(−y方向)に傾斜していてもよい。
これにより、前縁切欠部18に流れ込んだ凝縮水が重力方向(−y方向)に流れるため、前縁切欠部18から速やかに排水され、結露水の残留を抑制することができ、通風抵抗の増大による熱交換器10を通過する空気量の低下を防止でき、熱交換性能を向上することができる。
また、前縁切欠部18は、図13に示すように、1つの扁平管12に対して複数個設けてもよい。
これにより、フィン11の切断箇所が増加し、フィン11の前縁部への熱伝達が鈍くなるため、空気中の湿度量が多い空気流れ上流側(−x方向)のフィン11での、着霜の発生をさらに抑制でき、通風抵抗の増大による熱交換器10を通過する空気量の低下が抑制され、熱交換性能を向上することができる。
(実施の形態3)
図14は、本発明の実施の形態3における熱交換器のx−y平面のフィン平面図である。
図14は、本発明の実施の形態3における熱交換器のx−y平面のフィン平面図である。
図14に示すように、前縁切欠部18には、重力方向(−y方向)成分を含んだ排水切欠部19を設ける。
これにより、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)で発生し、前縁切欠部18に流れ込んだ凝縮水が、排水切欠部19を伝い、重力方向(−y方向)へと流れ成長し、水分量が増加し、結露水にかかる重力が大きくなることで速やかに流れ落ちることになる。
従って、凝縮水の発生量が多くなる高負荷運転時においても、結露水の残留を抑制することができ、通風抵抗の増大による熱交換器10を通過する空気量の低下を防止でき、熱交換性能を向上することができる。
また、低外気温暖房運転時において、凝縮水が凍結することなく速やかに流れ落ちるため、熱交換器10が凍結し暖房運転が停止することを防止でき、暖房能力を向上することができる。
また、排水切欠部19により、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)側面からフィン11の前縁部への熱伝達が鈍くなるため、さらに着霜が発生しやすい条件においても、空気中の湿度量が多い空気流れ上流側(−x方向)のフィン11での、着霜の発生を抑制でき、通風抵抗の増大による熱交換器10を通過する空気量の低下が抑制され、熱交換性能を向上することができる。
また、排水切欠部19の開口幅wは、少なくとも0.1mm以上とするのが好ましい。これにより、フィン11と扁平管12をろう付け接合する際に、排水切欠部19に毛細管現象でろう材が流れ込み、前縁切欠部19がろう材で埋まることを抑制できる。
また、隣り合う扁平管12の中央部を通り、空気流れ方向(x方向)と平行な中心面bと、フィン11の前縁部と、が交わる位置を点F、中心面aと、点Fと点Dとを繋いだ線と、がなす角度をθ、排水切欠部19の重力方向(−y方向)の最下点を点G、中心面aと、中心面aから点Gまでを最短距離で繋いだ線と、が交わる位置を点H、とした場合に、GH≧tanθ×DHとするのが好ましい。
これにより、フィン11の前縁部において、扁平管12の前縁部(点D)から、扁平管12からの最短距離(点C)までの間と、扁平管12の前縁部(点D)から、扁平管12からの最遠距離(点F)までの間と、でフィン11が切断される箇所が発生するため、扁平管12からフィン11の前縁部までの熱伝達が鈍くなり、空気中の湿度量が多い空気流れ上流側(−x方向)のフィン11の前縁部の全体で、着霜の発生をさらに抑制でき、通風抵抗の増大による熱交換器10を通過する空気量の低下が抑制され、熱交換性能を向上することができる。
また、図15は本発明の実施の形態3の変形例1における熱交換器のx−y平面のフィン平面図である。
図15に示すように、排水切欠部19を、重力方向(−y方向)のみに向かって延びるように形成する。
これにより、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)で発生し、前縁切欠部18に流れ込んだ凝縮水が、排水切欠部19を伝い、よりスムーズに重力方向(−y方向)へと流れ成長し、水分量が増加し、結露水にかかる重力が大きくなることで速やかに流れ落ちることになる。
従って、凝縮水の発生量がさらに多くなる最大負荷運転時においても、結露水の残留を抑制することができ、通風抵抗の増大による熱交換器10を通過する空気量の低下を防止でき、熱交換性能を向上することができる。
また、フィン11の前縁部から排水切欠部19までの距離を確保できるため、扁平管12をフィン11に挿入する際に、フィン11の強度を確保でき、フィン11の破れや折れを抑制することができる。
また、図16は本発明の実施の形態3の変形例2における熱交換器のx−y平面のフィン平面図である。
図16に示すように、排水切欠部19を、前縁切欠部18の空気流れ上流側(−x方向)ではなく、扁平管12の空気流れ上流側(−x方向)に形成してもよい。
これにより、フィン11の前縁部から排水切欠部19までの距離をさらに確保できるため、扁平管12をフィン11に挿入する際に、さらにフィン11の強度を確保でき、フィン11の破れや折れを防止することができる。
これにより、フィン11の前縁部から排水切欠部19までの距離をさらに確保できるため、扁平管12をフィン11に挿入する際に、さらにフィン11の強度を確保でき、フィン11の破れや折れを防止することができる。
また、前縁切欠部18の重力方向(−y方向)下端に排水切欠部19が形成されるため、前縁切欠部18の凝縮水が保水される箇所が低減し、より速やかに凝縮水を排水でき、通風抵抗の増大による熱交換器10を通過する空気量の低下を防止でき、熱交換性能を向上することができる。
本発明は、扁平管を用いた熱交換器において、空気流れ上流側におけるフィン効率を低下させ、フィンの空気流れ上流側の着霜を抑制しつつ、扁平管の空気流れ上流側における伝熱を促進させることで、熱交換性能を向上できる熱交換器であり、冷凍機、空気調和装置、給湯空調複合装置などの用途に適用できる。
1 熱交換器
2 フィン
3 管挿入切欠部
4 冷媒流路
5 扁平管
6 平坦部
10 熱交換器
11 フィン
12 扁平管
13 冷媒流路
14 平坦部
15 伝熱促進部
16 管挿入切欠部
17 カラー部
18 前縁切欠部
19 排水切欠部
20 室外機
21 圧縮機
22 切替弁
23 室外膨張弁
24 送風機
25 液管
26 ガス管
27a、27b ヘッダーパイプ
28a、28b 冷媒配管
29 仕切板
2 フィン
3 管挿入切欠部
4 冷媒流路
5 扁平管
6 平坦部
10 熱交換器
11 フィン
12 扁平管
13 冷媒流路
14 平坦部
15 伝熱促進部
16 管挿入切欠部
17 カラー部
18 前縁切欠部
19 排水切欠部
20 室外機
21 圧縮機
22 切替弁
23 室外膨張弁
24 送風機
25 液管
26 ガス管
27a、27b ヘッダーパイプ
28a、28b 冷媒配管
29 仕切板
Claims (3)
- 所定の間隔で並べられた複数の板状のフィンと、複数の冷媒流路を備えた複数の扁平管と、で構成された熱交換器において、前記フィンは、平坦部と、空気流れの下流側に前記扁平管を挿入するための互いに平行に形成された管挿入切欠部と、前記扁平管と接触するためのカラー部と、で構成され、前記管挿入切欠部に挿入された前記扁平管の空気流れ上流側側面の少なくとも一部から、前記平坦部に、前縁切欠部を設けることを特徴とする熱交換器。
- 前記前縁切欠部の前記扁平管側開口幅をh、前記扁平管の高さをHとした場合、h<Hとすることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
- 前記前縁切欠部には、重力方向成分を含んだ排水切欠部を設けることを特徴とする請求項2に記載の熱交換器。
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