JP6531282B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換器、特にフィンチューブ熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger, in particular to a finned tube heat exchanger.
従来の空気調和機では、室内機（室内ユニット）の筐体内にクロスフローファンとフィンチューブ熱交換器が収納されている。フィンチューブ熱交換器を通過する空気は、筐体に設けられた可動式前面パネルの上下隙間や、筐体の天面から取りこまれる（例えば、特許文献１）。 In a conventional air conditioner, a cross flow fan and a fin tube heat exchanger are housed in a housing of an indoor unit (indoor unit). Air passing through the finned-tube heat exchanger is taken in from the upper and lower gaps of the movable front panel provided in the housing and the top surface of the housing (for example, Patent Document 1).
しかし、可動式前面パネルは、室内機の構造が複雑となることや、簡素な外観の室内機を望む消費者意識により、用いられなくなってきている。そして、近年では固定式の前面パネルを備え、前面パネルと背面板との間に構成される天面を主要な吸込み口とする天面吸込み式の室内機が増えてきている。 However, movable front panels are becoming obsolete due to the complexity of the indoor unit structure and the consumer awareness of the simple appearance of the indoor unit. In recent years, there has been an increase in top surface suction type indoor units provided with a fixed front panel and whose main suction port is the top surface formed between the front surface panel and the back surface plate.
また、フィンチューブ熱交換器は、通風抵抗を減らすために、空気の吸込み面積を拡大してきている。このため、フィンチューブ熱交換器は、クロスフローファンを取り囲むように屈曲して設けられている。 Fin-tube heat exchangers have also expanded the air intake area to reduce air flow resistance. For this reason, the finned tube heat exchanger is bent and provided so as to surround the cross flow fan.
天面吸込み式の室内機に、屈曲したフィンチューブ熱交換器が組み込まれると、屈曲したフィンチューブ熱交換器の屈曲部と筐体との間は、吸込み口からフィンチューブ熱交換器までの風路である吸込み風路の絞り部となる。絞り部を通過する空気は、流速が大きくなり、静圧が低下する。このため、屈曲部においては熱交換器の内側へ吸引される空気の流量が低下する。その結果、フィンチューブ熱交換器の屈曲部での伝熱量が低下する。 When a bent fin-tube heat exchanger is incorporated into a top surface suction type indoor unit, the wind from the suction port to the fin-tube heat exchanger is formed between the bent portion of the bent fin-tube heat exchanger and the housing. It becomes a squeeze part of the suction air passage which is a passage. The air passing through the throttling portion has a high flow velocity and a low static pressure. Therefore, the flow rate of air drawn to the inside of the heat exchanger is reduced at the bent portion. As a result, the amount of heat transfer at the bent portion of the finned tube heat exchanger is reduced.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、フィンの配置を適切にして、屈曲部の通風抵抗を低減させるものである。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and reduces the draft resistance of the bent portion by appropriately arranging the fins.
これにより、絞り部によって静圧が低下した空気に対しても、フィンチューブ熱交換器を通過する空気量を増加させることができる。その結果、屈曲部の伝熱量を増大させ、フィンチューブ熱交換器の熱交換能力を有効に活用することができる。 Thus, the amount of air passing through the finned-tube heat exchanger can be increased even for air whose static pressure has been reduced by the throttling portion. As a result, the amount of heat transfer in the bent portion can be increased, and the heat exchange capacity of the finned tube heat exchanger can be effectively used.
第１の発明は、略くの字状に屈曲したフィンと、前記フィンに貫通する伝熱管とを備え、前記フィンの屈曲部において、前記フィンの長手方向に隣接する２本の前記伝熱管の間に設けられた切起しの数は、前記屈曲部以外の箇所において、前記フィンの長手方向に隣接する２本の前記伝熱管の間に設けられた切起しの数より少ない、熱交換器である。 According to a first aspect of the present invention, a fin having a substantially V-shape and a heat transfer pipe penetrating to the fin are provided, and in the bent portion of the fin, two heat transfer pipes adjacent in the longitudinal direction of the fin The heat exchange between the number of ups and downs provided between the heat transfer tubes is smaller than the number of ups and downs provided between two heat transfer tubes adjacent to each other in the longitudinal direction of the fin, at locations other than the bent portions It is
第２の発明は、特に第１の発明において、前記伝熱管は、前記フィンの長手方向に所定の段ピッチ、かつ、前記フィンの短手方向に所定の列ピッチで設けられ、配置され、前記フィンの前記屈曲部より上方の前縁の延長線と前記フィンの前記屈曲部より下方の前縁の延長線との交点と、前記フィンの前記屈曲部より上方の後縁の延長線と前記フィンの前記屈曲部より下方の後縁の延長線との交点と、を結ぶ直線と重なる切起しの数は、前記フィンの屈曲部以外の任意の箇所において、前記フィンの最も風上側に設けられた伝熱管の段ピッチを２等分する直線が前記フィンの前縁と交差する点と、当該箇所において、前記フィンの最も風下側に設けられた伝熱管の段ピッチを２等分する直線が前記フィンの後縁と交差する点と、当該箇所において、前記フィンに設けられた伝熱管の段ピッチを２等分する各点と、を結んだ線と重なる切起しの数より少ないものである。 According to a second invention, in particular, in the first invention, the heat transfer tubes are provided and arranged at a predetermined step pitch in the longitudinal direction of the fins and at a predetermined row pitch in the lateral direction of the fins, The intersection of the extension of the leading edge above the bend of the fin and the extension of the front edge below the bend of the fin, and the extension of the trailing edge above the bend of the fin and the fin The number of cut-and-raised portions overlapping the straight line connecting the lower end of the bent portion with the extension line of the trailing edge is provided on the most windward side of the fin at any position other than the bent portion of the fin The straight line bisecting the step pitch of the heat transfer tube intersects with the front edge of the fin and the straight line dividing the step pitch of the heat transfer tube provided closest to the leeward side of the fin at the point At the point where the trailing edge of the fin intersects And each point bisecting the step pitch of the heat transfer tube provided in said fins, those less than the number of cut-and-raised overlapping the line drawn.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited by the embodiment.
（実施の形態）
一般家庭で使用される空気調和機は、通常、冷媒配管で互いに接続された室外機（図示しない）と室内機（室内ユニット）とで構成されているセパレート式ルームエアコンである。室内機は、フィンチューブ熱交換器１を備えている。室外機は、圧縮機と冷媒減圧装置と熱交換器とを備えている。フィンチューブ熱交換器１と、圧縮機と、冷媒減圧装置と、熱交換器とは、配管で接続され、蒸気圧縮式の冷凍サイクル回路を構成している。
Embodiment
An air conditioner used in a general household is a separate room air conditioner which is usually composed of an outdoor unit (not shown) and an indoor unit (indoor unit) mutually connected by refrigerant pipes. The indoor unit is provided with a finned tube heat exchanger 1. The outdoor unit includes a compressor, a refrigerant pressure reducing device, and a heat exchanger. The finned-tube heat exchanger 1, the compressor, the refrigerant pressure reducing device, and the heat exchanger are connected by pipes, and constitute a vapor compression refrigeration cycle circuit.
図１は、セパレート式ルームエアコンの室内機の断面図である。図２は、フィンチューブ熱交換器１の断面図である。図１に示すように、室内機の筐体２は、筐体２の前面となる前面パネル２ａと、背面となる背面板２ｂとを備えている。筐体２の天面側の前面パネル２ａと背面板２ｂとの間は開口しており、上面開口部３となっている。また、筐体２の下方側には、下面開口部４が設けられている。なお、本実施の形態における前面パネル２ａは、可動式の前面パネルではなく、固定式の前面パネルである。 FIG. 1 is a cross-sectional view of an indoor unit of a separate-type room air conditioner. FIG. 2 is a cross-sectional view of the finned-tube heat exchanger 1. As shown in FIG. 1, the housing 2 of the indoor unit includes a front panel 2 a that is a front surface of the housing 2 and a back plate 2 b that is a back surface. The space between the front panel 2 a and the back plate 2 b on the top surface side of the housing 2 is opened, and is an upper surface opening 3. Further, a lower surface opening 4 is provided on the lower side of the housing 2. The front panel 2a in the present embodiment is not a movable front panel, but a fixed front panel.
上面開口部３は、空気を筐体２内に吸込むための吸込み口６となる。下面開口部４は、筐体２内を通過した空気の吹出し口７となる。なお、吸込み口６は上面開口部３以外にも設けてよいが、その場合でも、上面開口部３が最も開口面積の大きい開口となるように構成されている。 The upper surface opening 3 serves as a suction port 6 for sucking air into the housing 2. The lower surface opening 4 serves as the outlet 7 of the air that has passed through the inside of the housing 2. Although the suction port 6 may be provided other than the upper surface opening 3, the upper surface opening 3 is configured to be the opening having the largest opening area even in this case.
吹出し口７には、下面開口部４を開閉するとともに空気の吹き出し方向を上下に変更するルーバー８と、空気の吹き出し方向を左右に変更する左右風向変更羽根（図示せず）とが設けられている。 The outlet 7 is provided with a louver 8 for opening and closing the lower surface opening 4 and changing the blowing direction of air up and down, and a left and right wind direction changing blade (not shown) for changing the blowing direction of air to the left and right There is.
筐体２の内部には、フィンチューブ熱交換器１と、吸込み口６から取り入れられた空気を、フィンチューブ熱交換器１を通過させて吹出し口７から流出させるファン（送風機）９が設けられている。ファン９は筐体２内に設けられたファンモータ（図示しない）と軸接続されている。なお、本実施の形態におけるファン９は、クロスフローファンである。 Inside the housing 2 are provided a fin tube heat exchanger 1 and a fan (fan) 9 for letting the air taken in from the suction port 6 pass through the fin tube heat exchanger 1 and flow out from the blowout port 7 ing. The fan 9 is axially connected to a fan motor (not shown) provided in the housing 2. The fan 9 in the present embodiment is a cross flow fan.
ファン９と吹出し口７との間には、吹出し風路１１が形成されている。吹出し風路１１は、ファン９の背面側に位置するリアガイダ１１ａと、リアガイダ１１ａに対向するスタビライザ１１ｂと、左右の側壁とで形成されている。 A blowoff air passage 11 is formed between the fan 9 and the blowout port 7. The blowoff air passage 11 is formed by a rear guider 11a located on the back side of the fan 9, a stabilizer 11b facing the rear guider 11a, and left and right side walls.
なお、上述した用語「スタビライザ」は、ファン９の下流近傍に位置し、ファン９の前部付近に発生する渦を安定化させるスタビライザと、このスタビライザの下流側に位置しファン９により搬送される空気の圧力回復を担うディフューザの前部壁部分に分けることもできるが、本願明細書では、これらを総称して「スタビライザ」という。 The term “stabilizer” described above is located near the downstream of the fan 9 and is a stabilizer that stabilizes the vortices generated near the front of the fan 9, and is located downstream of the stabilizer and carried by the fan 9 It can also be divided into the front wall portion of the diffuser responsible for air pressure recovery, but in the present specification, these are collectively referred to as "stabilizer".
筐体２は、フィンチューブ熱交換器１からの結露水を受け、排水するための水受け皿１３ａ、１３ｂが設けられている。水受け皿１３ａは、リアガイダ１１ａの上部と背面板２ｂとの間に設けられている。水受け皿１３ｂは、スタビライザ１１ｂの上方に設けられている。 The housing 2 is provided with water receiving trays 13a and 13b for receiving the condensed water from the finned tube heat exchanger 1 and draining it. The water tray 13a is provided between the upper portion of the rear guide 11a and the back plate 2b. The water tray 13b is provided above the stabilizer 11b.
吸込み口６とフィンチューブ熱交換器１との間には、吸込み風路１２が形成されている。吸込み風路１２は、前面パネル２ａの上部と、後述する隔壁１０と、背面板２ｂと、左右の側壁とで形成されている。吹出し風路１１と吸込み風路１２は、吸込み口６と吹出し口７との間に設けられた風路の一部を構成している。 A suction air passage 12 is formed between the suction port 6 and the finned tube heat exchanger 1. The suction air passage 12 is formed by an upper portion of the front panel 2a, a partition 10 described later, a back plate 2b, and left and right side walls. The blowoff air passage 11 and the suction air passage 12 constitute a part of the air passage provided between the suction port 6 and the blowout port 7.
筐体２は前面下方に、空気調和機の運転状態等を表示する表示ユニット（図示せず）を備えている。表示ユニットなどは、筐体２が備える隔壁１０によって、吸込み風路１２とは区画されている。 The housing 2 is provided with a display unit (not shown) for displaying the operating state of the air conditioner and the like on the lower front side. The display unit and the like are separated from the suction air passage 12 by the partition wall 10 provided in the housing 2.
隔壁１０は、前面パネル２ａの上下方向の略中央部からフィンチューブ熱交換器１の方向へ略水平に突出する水平部１０ａと、水平部１０ａより下方に前面パネル２ａと略平行に延びる垂直部１０ｂと、垂直部１０ｂの下端と水受け皿１３ｂとの間に設けられ背面側に向かうにしたがって下方に向かうように傾斜する傾斜部１０ｃとを備えている。傾斜部１０ｃの下端は、スタビライザ１１ｂの上面に接続されている。 The partition 10 has a horizontal portion 10a which protrudes substantially horizontally in the direction of the fin tube heat exchanger 1 from a substantially central portion in the vertical direction of the front panel 2a, and a vertical portion which extends substantially parallel to the front panel 2a below the horizontal portion 10a. 10b and an inclined portion 10c provided between the lower end of the vertical portion 10b and the water receptacle 13b and inclined downward toward the back side. The lower end of the inclined portion 10c is connected to the upper surface of the stabilizer 11b.
隔壁１０を設けることで、表示ユニットなどの電気部品に、フィンチューブ熱交換器１の結露水や、水受け皿１３ｂなどに溜まった水がかかるのを防止している。 By providing the partition wall 10, it is possible to prevent the condensation water of the finned-tube heat exchanger 1 and the water collected on the water receiving tray 13b from being splashed on the electric parts such as the display unit.
フィンチューブ熱交換器１は、後述する伝熱管２１の軸方向（図２において紙面に対して垂直方向）に所定の長さを備えている。フィンチューブ熱交換器１は、ファン９の前方から上方を覆うように設けられている。フィンチューブ熱交換器１は、前面熱交換器１ａと背面熱交換器１ｂとを備えている。前面熱交換器１ａと背面熱交換器１ｂと分割される（図２参照）。前面熱交換器１ａと背面熱交換器１ｂとは、ファン９の上方にて、フィンチューブ熱交換器１が逆Ｖ字状となるように接合されて配置される。 The finned tube heat exchanger 1 has a predetermined length in the axial direction (vertical direction with respect to the paper surface in FIG. 2) of a heat transfer tube 21 described later. The finned tube heat exchanger 1 is provided so as to cover the top of the fan 9 from the front. The finned-tube heat exchanger 1 includes a front heat exchanger 1a and a back heat exchanger 1b. The front heat exchanger 1a and the rear heat exchanger 1b are divided (see FIG. 2). The front heat exchanger 1a and the back heat exchanger 1b are disposed above the fan 9 such that the finned-tube heat exchanger 1 is formed in an inverted V-shape.
前面熱交換器１ａは、ファン９の前方を取り囲むように前方へ突出したくの字状となっている。つまり、前面熱交換器１ａは、前面パネル２ａ側に突出する屈曲部１４を有している。 The front heat exchanger 1 a is shaped like a letter protruding forward so as to surround the front of the fan 9. That is, the front heat exchanger 1a has the bending part 14 which protrudes in the front panel 2a side.
前面熱交換器１ａは、屈曲部１４の頂点が、隔壁１０の垂直部１０ｂの上端より下方に位置するように配置されている。これによって、前面熱交換器１ａの屈曲部１４と隔壁１０の垂直部１０ｂとの間には、絞り部１５が形成される。つまり、吸込み風路１２は、前面熱交換器１ａの屈曲部１４と隔壁１０との間に絞り部１５を備えている。絞り部１５の風路断面積は、絞り部１５より上流側の吸込み風路１２の風路断面積、および、絞り部１５より下流側の吸込み風路１２の風路断面積より小さい。 The front heat exchanger 1 a is disposed such that the apex of the bending portion 14 is located below the upper end of the vertical portion 10 b of the partition wall 10. Thus, the throttling portion 15 is formed between the bending portion 14 of the front heat exchanger 1 a and the vertical portion 10 b of the partition wall 10. That is, the suction air passage 12 is provided with the throttling portion 15 between the bent portion 14 of the front heat exchanger 1 a and the partition wall 10. The air passage cross-sectional area of the throttling portion 15 is smaller than the air passage cross-sectional area of the suction air passage 12 upstream of the throttling portion 15 and the air passage cross-sectional area of the suction air passage 12 downstream of the throttling portion 15.
図３は、フィンチューブ熱交換器１の一部の拡大断面模式図である。フィンチューブ熱交換器１は、空気の流れと略直行方向に配置され内部を冷媒が流動する伝熱管２１と、伝熱管２１に貫通される形で配置され、伝熱管２１の周囲に複数の切起し２３を有するフィ
ン２２を備えた熱交換器である。
FIG. 3 is a schematic enlarged cross-sectional view of a part of the finned-tube heat exchanger 1. The fin-tube heat exchanger 1 is disposed in a direction substantially orthogonal to the flow of air and is penetrated by the heat transfer pipe 21 through which the refrigerant flows, and the heat transfer pipe 21. It is a heat exchanger provided with fins 22 having an upset 23.
より詳細には、フィンチューブ熱交換器１は、伝熱管２１とフィン２２とを備えている。伝熱管２１は、冷凍サイクル回路を流れる冷媒を流す管であり、フィン２２に貫通している。フィン２２は、伝熱管２１の外表面積を拡大する、所定の肉厚を有する薄板である。フィン２２は、伝熱管２１の中心軸方向に、所定の間隔（フィンピッチ）で、複数枚、積層されている。 More specifically, the finned tube heat exchanger 1 includes a heat transfer tube 21 and fins 22. The heat transfer pipe 21 is a pipe for flowing the refrigerant flowing through the refrigeration cycle circuit, and penetrates the fins 22. The fins 22 are thin plates having a predetermined thickness, which expand the outer surface area of the heat transfer tubes 21. A plurality of fins 22 are stacked in the central axis direction of the heat transfer tube 21 at a predetermined interval (fin pitch).
フィン２２は、伝熱を促進するために、フィン２２の平面からフィン積層方向に切り起こされた切起し２３を備えている。切起し２３によって、フィン２２は、１枚のフィン２２の表裏を連通させる開口部２４を備える。 The fins 22 are provided with cut-and-raised portions 23 cut and raised from the plane of the fins 22 in the fin lamination direction in order to promote heat transfer. The fins 22 are provided with an opening 24 that allows the front and back of one fin 22 to communicate with each other by the cut and raised portion 23.
本明細書では、フィンチューブ熱交換器１の伝熱管２１の中心軸方向に垂直な断面（例えば、図２）における短手方向を列方向と称し、フィンチューブ熱交換器１の伝熱管２１の中心軸方向に垂直な断面における長手方向に並んだ伝熱管２１同士の中心を結んだ方向を段方向と称する。列方向と段方向は略直角に交差する。また、列方向は、空気の流れ方向に略平行な方向であり、段方向は、空気の流れ方向に略直角な方向である。 In this specification, the short side direction in the cross section (for example, FIG. 2) perpendicular to the central axis direction of the heat transfer tube 21 of the finned tube heat exchanger 1 is referred to as the row direction, and the heat transfer tube 21 of the finned tube heat exchanger 1 is The direction connecting the centers of the heat transfer tubes 21 aligned in the longitudinal direction in a cross section perpendicular to the central axis direction is referred to as a step direction. The column direction and the column direction intersect at a substantially right angle. The row direction is a direction substantially parallel to the air flow direction, and the step direction is a direction substantially perpendicular to the air flow direction.
また、フィンチューブ熱交換器１は、前面熱交換器１ａと背面熱交換器１ｂのそれぞれにおいて、長手方向に所定の段ピッチ（段方向に隣接する２本の伝熱管２１どうしの中心間距離）で、伝熱管２１が設けられている。また、フィンチューブ熱交換器１は、前面熱交換器１ａと背面熱交換器１ｂのそれぞれにおいて、短手方向に所定の列ピッチ（列方向に隣接する伝熱管２１の列どうしの中心間距離）で、伝熱管２１が設けられている。 Further, in the finned-tube heat exchanger 1, in each of the front surface heat exchanger 1a and the back surface heat exchanger 1b, a predetermined step pitch in the longitudinal direction (distance between centers of two heat transfer tubes 21 adjacent in the step direction) The heat transfer tube 21 is provided. Further, in each of the front surface heat exchanger 1a and the rear surface heat exchanger 1b, the fin-tube heat exchanger 1 has a predetermined row pitch in the short direction (the distance between the centers of the heat transfer tubes 21 adjacent in the row direction). The heat transfer tube 21 is provided.
切起し２３は、図２に示すように、段方向に隣接する伝熱管２１の間に、切起し２３の開口部２４が向かい合うように略平行に配置されている。 As shown in FIG. 2, the cut-and-raised portions 23 are disposed substantially in parallel so that the openings 24 of the cut-and-raised portions 23 face each other between the heat transfer tubes 21 adjacent in the step direction.
フィン２２の間には、ファン９によって吸込まれた空気が流れる。これによって、フィンチューブ熱交換器１は、伝熱管２１の内部を流れる冷媒と、フィンチューブ熱交換器１の外部の空気とを熱交換させている。 Air sucked by the fan 9 flows between the fins 22. Thus, the finned tube heat exchanger 1 exchanges heat between the refrigerant flowing inside the heat transfer tube 21 and the air outside the finned tube heat exchanger 1.
以上のように構成された空気調和機の室内機について、その動作、作用を説明する。 The operation and action of the indoor unit of the air conditioner configured as described above will be described.
室内機が運転されると、ファン９によって吸い込まれた空気は、吸込み口６から吸込み風路１２に流入する。前面熱交換器１ａの上方部分、および、背面熱交換器１ｂへは、吸込み口６から吸込み風路１２を通って、空気が導入される。前面熱交換器１ａの下方部分、具体的には、屈曲部１４と屈曲部１４より下方の部分へは、吸込み口６から吸込み風路１２の絞り部１５を通って、空気が導入される。フィンチューブ熱交換器１では、空気と冷媒とで熱交換する。熱交換した空気は、冷やされ、または、温められる。その後、フィンチューブ熱交換器１を通過した空気は、ファン９に吸込まれ、吹出し風路１１を通って、吹出し口７から吹き出される。これによって、室内を冷房、または、暖房する。 When the indoor unit is operated, the air sucked by the fan 9 flows from the suction port 6 into the suction air passage 12. Air is introduced from the suction port 6 to the upper portion of the front heat exchanger 1 a and the back heat exchanger 1 b through the suction air passage 12. Air is introduced from the suction port 6 through the throttling portion 15 of the suction air passage 12 to the lower portion of the front heat exchanger 1 a, specifically, the portion below the bending portion 14 and the bending portion 14. In the finned tube heat exchanger 1, heat is exchanged between the air and the refrigerant. The heat exchanged air is cooled or warmed. Thereafter, the air that has passed through the finned-tube heat exchanger 1 is sucked by the fan 9, passes through the blowout air passage 11, and is blown out from the blowout port 7. This cools or heats the room.
本実施の形態では、絞り部１５の風路断面積を、絞り部１５より下方に位置する前面熱交換器１ａの吸込み面積より大きくしている。 In the present embodiment, the air passage cross-sectional area of the narrowed portion 15 is made larger than the suction area of the front heat exchanger 1 a located below the narrowed portion 15.
より詳細には、絞り部１５における垂直部１０ｂと前面熱交換器１ａとの距離である最小絞り隙間Ｃ［ｍ］は、絞り部１５より下方の前面熱交換器１ａの段方向長さＬｕ［ｍ］と、絞り部１５より下方の伝熱管２１の段方向の本数Ｎ［−］と、絞り部１５より下方の伝熱管２１の平均外径Ｄ［ｍ］と、フィン２２のフィンピッチＰと、フィン２２の肉厚Ｌｆ［ｍ］と、フィンチューブ熱交換器１の伝熱管２１の軸方向の長さＬｗ［ｍ］を用いた
場合に、次式を満たすように構成されている。
More specifically, the minimum throttling gap C [m], which is the distance between the vertical portion 10 b of the throttling portion 15 and the front surface heat exchanger 1 a, is the step direction length Lu [of the front surface heat exchanger 1 a below the throttling portion 15 m], the number N [-] of the heat transfer tubes 21 in the step direction below the narrowed portion 15, the average outer diameter D [m] of the heat transfer tubes 21 below the narrowed portion 15, and the fin pitch P of the fins 22 When the thickness Lf [m] of the fin 22 and the axial length Lw [m] of the heat transfer tube 21 of the finned tube heat exchanger 1 are used, the following equation is satisfied.
Ｃ×Ｌｗ＞（Ｌｗ−（Ｌｗ／Ｐ）×Ｌｆ）×（Ｌｕ−Ｄ×Ｎ） C × Lw> (Lw− (Lw / P) × Lf) × (Lu−D × N)
これによれば、絞り部１５を通過した直後の空気に、乱れ（渦）が生じることを抑制できる。このため、屈曲部１４より下方の前面熱交換器１ａに流れる空気の流量の低下を抑制できる。このため、フィンチューブ熱交換器１での伝熱量が低下することを抑制できる。 According to this, it is possible to suppress the occurrence of turbulence (vortex) in the air immediately after passing through the throttle unit 15. For this reason, the fall of the flow volume of the air which flows into the front heat exchanger 1a below the bending part 14 can be suppressed. For this reason, it can suppress that the heat transfer amount in the finned-tube heat exchanger 1 falls.
さらに、前面熱交換器１ａの屈曲部１４の前縁１４ａ（前縁１６の一部であって、屈曲部１４に対応する部分）は、所定の半径Ｒで円弧状に形成されている。つまり、前面熱交換器１ａの屈曲部１４の前縁１４ａは、絞り部１５による気流の乱れを抑制するために、絞り部１５の急拡大を抑制する形状としている。 Furthermore, the front edge 14a (a part of the front edge 16 and corresponding to the bending portion 14) of the bending portion 14 of the front surface heat exchanger 1a is formed in an arc shape with a predetermined radius R. That is, the front edge 14 a of the bent portion 14 of the front heat exchanger 1 a has a shape that suppresses rapid expansion of the narrowed portion 15 in order to suppress disturbance of the air flow due to the narrowed portion 15.
また、切起し２３は、フィンチューブ熱交換器１を通過する空気の風速分布に合わせて、位置によって、その数が調整されている。本実施の形態では、屈曲部１４の、径方向に隣接する２本の伝熱管２１の間に設けた切起し２３の数は、屈曲部１４以外の箇所の、径方向に隣接する２本の伝熱管２１の間に設けた切起し２３の数より、少ない。 Further, the number of the up-and-downs 23 is adjusted according to the position according to the wind speed distribution of the air passing through the finned-tube heat exchanger 1. In the present embodiment, the number of cut-and-raised portions 23 provided between the two heat transfer tubes 21 adjacent in the radial direction of the bending portion 14 is the number of the two radially adjacent portions other than the bending portion 14 The number is smaller than the number of cut-and-raised portions 23 provided between the heat transfer tubes 21 of FIG.
より具体的には、図２において、線Ｌ１上に配置された切起しの数は、線Ｌ２上に配置された切起しの数より、少ない。ここで、線Ｌ１は、前面熱交換器１ａの前縁１６と、前面熱交換器１ａの後縁１７とを最短に結ぶ直線のうち、前面熱交換器１ａの上方部分の前縁１６の延長線と前面熱交換器１ａの下方部分の前縁１６の延長線との交点である屈曲部前方頂点Ａと、前面熱交換器１ａの上方部分の後縁１７の延長線と前面熱交換器１ａの下方部分の後縁１７の延長線との交点である屈曲部後方頂点Ｂとを結ぶ直線である。 More specifically, in FIG. 2, the number of ups and downs disposed on the line L1 is smaller than the number of ups and downs disposed on the line L2. Here, the line L1 is an extension of the front edge 16 of the upper portion of the front surface heat exchanger 1a among straight lines connecting the front edge 16 of the front surface heat exchanger 1a and the rear edge 17 of the front surface heat exchanger 1a. Front vertex A of the bending portion which is a point of intersection of the line and the extension of the front edge 16 of the lower portion of the front surface heat exchanger 1a, the extension of the rear edge 17 of the upper portion of the front surface heat exchanger 1a and the front surface heat exchanger 1a Is a straight line connecting with a bending portion rear vertex B which is an intersection point of the lower portion with the extension line of the rear edge 17 of the lower portion.
また、線Ｌ２は、前面熱交換器１ａの屈曲部１４以外の任意の箇所において、前面熱交換器１ａの最も風上側の列の伝熱管２１の段ピッチを２等分する直線が、前面熱交換器１ａの前縁１６と交差する点Ｑと、前面熱交換器１ａの最も風下側の列の伝熱管２１の段ピッチを２等分する直線が、前面熱交換器１ａの後縁１７と交差する点Ｕと、前面熱交換器１ａのすべての列における伝熱管２１の段ピッチを２等分する点Ｒ〜Ｔと、を結んだ線である。 In addition, the line L2 is a straight line that bisects the step pitch of the heat transfer tubes 21 of the uppermost windward row of the front surface heat exchanger 1a at any point other than the bending portion 14 of the front surface heat exchanger 1a. A point Q intersecting the front edge 16 of the exchanger 1a and a straight line bisecting the step pitch of the heat transfer tubes 21 of the most leeward row of the front surface heat exchanger 1a are the rear edge 17 of the front surface heat exchanger 1a It is a line connecting the intersecting point U and the points R to T that divide the step pitch of the heat transfer tubes 21 in all the rows of the front face heat exchanger 1 a into two equal parts.
本実施の形態によれば、屈曲部１４の切起し２３の数が、他の箇所より少ないため、絞り部１５によって静圧が低下した空気であっても、屈曲部１４を通過することができる。このため、屈曲部１４の伝熱量、さらにはフィンチューブ熱交換器１全体の伝熱量を増大させることができる。これによって、フィンチューブ熱交換器１の熱交換能力を有効に活用することができる。 According to the present embodiment, since the number of cut-and-raised portions 23 of the bending portion 14 is smaller than that of the other portions, even the air whose static pressure is reduced by the throttling portion 15 can pass through the bending portion 14 it can. Therefore, it is possible to increase the amount of heat transfer of the bending portion 14 and further the amount of heat transfer of the entire finned tube heat exchanger 1. Thereby, the heat exchange capacity of the finned tube heat exchanger 1 can be effectively utilized.
なお、屈曲部１４の切起し２３の数は、少なくとも前面熱交換器１ａの他の箇所より少なければよい。しかし、屈曲部１４の切起し２３の数は、フィンチューブ熱交換器１の全体、つまり、前面熱交換器１ａと背面熱交換器１ｂを合わせた全体の他の箇所より少ないことが望ましい。 In addition, the number of cut-and-raised portions 23 of the bending portion 14 should be smaller than at least other portions of the front surface heat exchanger 1a. However, it is desirable that the number of cut-and-raised portions 23 of the bending portion 14 be smaller than that of the entire finned-tube heat exchanger 1, that is, the other places of the combined front and rear heat exchangers 1a and 1b.
本発明に係る熱交換器は、熱交換器を通過する方向とは異なる風速分布に起因する静圧変動の影響を緩和するものである。そのため、熱交換器とそれを覆う筐体により熱交換器を通過する方向とは異なる風速分布を発生させる機器にも適用可能であり、例えば衣類乾燥機の熱交換ユニットにも適用できる。 The heat exchanger according to the present invention mitigates the influence of static pressure fluctuation caused by wind speed distribution different from the direction of passing through the heat exchanger. Therefore, it is applicable also to the apparatus which generates the wind speed distribution different from the direction which passes a heat exchanger by the heat exchanger and the housing | casing which covers it, for example, it is applicable also to the heat exchange unit of a clothes dryer.
１ フィンチューブ熱交換器
１ａ 前面熱交換器
１ｂ 背面熱交換器
２ 筐体
２ａ 前面パネル
２ｂ 背面板
３ 上面開口部
４ 下面開口部
６ 吸込み口
７ 吹出し口
８ ルーバー
９ ファン
１０ 隔壁
１０ａ 水平部
１０ｂ 垂直部
１０ｃ 傾斜部
１１ 吹出し風路
１１ａ リアガイダ
１１ｂ スタビライザ
１２ 吸込み風路
１３ａ、１３ｂ 水受け皿
１４ 屈曲部
１５ 絞り部
１６ 前縁
１７ 後縁
２１ 伝熱管
２２ フィン
２３ 切起し
２４ 開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 fin tube heat exchanger 1a front surface heat exchanger 1b back surface heat exchanger 2 housing 2a front panel 2b back surface plate 3 upper surface opening 4 lower surface opening 6 inlet 7 outlet 8 louver 9 fan 10 partition 10a horizontal 10b vertical Part 10c Inclination part 11 Blowing air path 11a Rear guider 11b Stabilizer 12 Suction air path 13a, 13b Water pan 14 Bending part 15 Throttle part 16 Front edge 17 Trailing edge 21 Heat transfer tube 22 Fin 23 Cut and raised 24 opening
Claims (2)
略くの字状に屈曲したフィンと、
前記フィンに貫通する伝熱管とを備え、
前記フィンの屈曲部において、前記フィンの長手方向に隣接する２本の前記伝熱管の間に設けられた切起しの数は、
前記屈曲部以外の箇所において、前記フィンの長手方向に隣接する２本の前記伝熱管の間に設けられた切起しの数より少ない、熱交換器と、
前記熱交換器と前記筐体の間を隔てる隔壁と、を備え、
前記屈曲部と前記隔壁との間の風路断面積は、前記屈曲部より上方の前記熱交換器と前記隔壁との間の風路断面積、および、前記屈曲部より下方の前記熱交換器と前記隔壁との間の風路断面積より小さい空気調和機。 In an air conditioner provided with a housing and a fan,
With the fins bent in the shape of a letter
A heat transfer tube penetrating the fins,
In the bent portion of the fin, the number of cut-and-raised portions provided between two heat transfer tubes adjacent in the longitudinal direction of the fin is
A heat exchanger having a number other than the number of cut-and-raised portions provided between two heat transfer tubes adjacent to each other in the longitudinal direction of the fins, at locations other than the bent portions ;
A partition separating the heat exchanger and the housing;
The air passage cross-sectional area between the bending portion and the partition wall is the air passage cross-sectional area between the heat exchanger above the bending portion and the partition wall, and the heat exchanger below the bending portion An air conditioner smaller than the air passage cross sectional area between the air conditioner and the partition wall.
前記フィンの前記屈曲部より上方の前縁の延長線と前記フィンの前記屈曲部より下方の前縁の延長線との交点と、
前記フィンの前記屈曲部より上方の後縁の延長線と前記フィンの前記屈曲部より下方の後縁の延長線との交点と、を結ぶ直線と重なる切起しの数は、
前記フィンの屈曲部以外の任意の箇所において、前記フィンの最も風上側に設けられた伝熱管の段ピッチを２等分する直線が前記フィンの前縁と交差する点と、
当該箇所において、前記フィンの最も風下側に設けられた伝熱管の段ピッチを２等分する直線が前記フィンの後縁と交差する点と、
当該箇所において、前記フィンに設けられた伝熱管の段ピッチを２等分する各点と、を結んだ線と重なる切起しの数より少ない、請求項１に記載の空気調和機。 The heat transfer tubes are provided and arranged at a predetermined step pitch in the longitudinal direction of the fins and at a predetermined row pitch in the lateral direction of the fins,
An intersection of an extension of a leading edge above the bend of the fin and an extension of a front edge below the bend of the fin;
The number of cutouts overlapping with a straight line connecting the extension of the trailing edge above the bend of the fin and the extension of the trailing edge below the bend of the fin is:
At any point other than the bent portion of the fin, a straight line bisecting the step pitch of the heat transfer tube provided on the windward side of the fin intersects the front edge of the fin;
At the location, a point at which a straight line bisecting the step pitch of the heat transfer tube provided on the most leeward side of the fin intersects the trailing edge of the fin;
The air conditioner according to claim 1, wherein the number is smaller than the number of cut-and-raised portions that overlap with a line connecting the stage pitch of the heat transfer tubes provided to the fins at the corresponding points.
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