JP7112168B2 - 熱交換器及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
本発明に係る冷凍サイクル装置は、本発明に係る熱交換器を備えるものである。
実施の形態1に係る熱交換器について説明する。図1は、実施の形態1に係る熱交換器100の要部構成を示す断面図である。図1では、後述する第1伝熱管12の延伸方向に垂直な平面で切断された熱交換器100の構成を示している。熱交換器100は、冷凍サイクル装置の熱源側熱交換器又は負荷側熱交換器として用いられる。熱交換器100は、伝熱管の内部を流通する冷媒と、空気と、の熱交換を行うクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。冷媒としては、R410、R407C若しくはR32等のハイドロフルオロカーボン、イソブタン、プロパン、又は二酸化炭素などが用いられる。図1中の白抜き太矢印は、空気の流れ方向を表している。
[計算条件]
熱交換器100へ流入する空気の乾球温度:35℃
熱交換器100へ流入する空気の湿球温度:24℃
熱交換器100へ流入する空気の熱交換器100の前面での風速:1.2m/秒
冷媒:R32
伝熱管の管外径Do:2.0mm~5.5mm
伝熱管の壁肉厚tP:0.1mm~0.4mm
伝熱管の材質:銅
列ピッチL1:11mm~22mm
段ピッチL2:5mm~42mm
フィンの厚み:0.10mm
フィンピッチFP:1.50mm
フィンの材質:アルミニウム
フィンの形状:フラットフィン
伝熱管の管外径Do:5.5
列ピッチL1:20.35mm
段ピッチL2:20.35mm
フィンピッチFP:1.50mm
F(Do,tP)=(0.0219×tP2-0.0185×tP+0.0043)×ln(Do)+(1.6950×tP2+1.8455×tP+1.5416)
なお、lnは、eを底とする自然対数である。
G(Do,tP)=(0.2076×tP2-0.1480×tP+0.0545)×Do^(-0.0021×tP2-0.0528×tP+0.0164)
H(tP)=0.0076×tP2-0.0417×tP+0.0574
Do<5.5mmにおいて、
(0.0219×tP2-0.0185×tP+0.0043)×ln(Do)+(1.6950×tP2+1.8455×tP+1.5416)
≦B/A≦
(0.2076×tP2-0.1480×tP+0.0545)×Do^(-0.0021×tP2-0.0528×tP+0.0164)
且つ、B/A<0.0076×tP2-0.0417×tP+0.0574
実施の形態2に係る熱交換器について説明する。図17は、本実施の形態に係る熱交換器100の要部構成を示す断面図である。図17では、図1と同様に、第1伝熱管12の延伸方向に垂直な平面で切断された熱交換器100の構成を示している。なお、実施の形態1と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
実施の形態3に係る冷凍サイクル装置について説明する。図19は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置200の構成を示す冷媒回路図である。本実施の形態では、冷凍サイクル装置200として、空気調和機を例示している。図19に示すように、冷凍サイクル装置200は、冷媒を循環させる冷凍サイクル回路50を有している。冷凍サイクル回路50は、圧縮機51、四方弁52、室外熱交換器53、膨張弁54及び室内熱交換器55が冷媒配管を介して環状に接続された構成を有している。また、冷凍サイクル装置200は、室外熱交換器53に空気を供給する室外ファン56と、室内熱交換器55に空気を供給する室内ファン57と、を有している。冷凍サイクル装置200では、圧縮機51が駆動されることにより、冷媒が相変化しながら冷凍サイクル回路50を循環する冷凍サイクルが実行される。室外熱交換器53では、室外ファン56により供給される空気と、内部流体である冷媒との熱交換が行われる。室内熱交換器55では、室内ファン57により供給される空気と、内部流体である冷媒との熱交換が行われる。室外熱交換器53及び室内熱交換器55の少なくとも一方には、実施の形態1又は2のいずれかの熱交換器100が用いられている。
Claims (3)
- 並列して配置された複数のフィンと、
前記複数のフィンと交差する方向に延伸した複数の伝熱管と、
を備え、
前記複数の伝熱管は、
当該複数の伝熱管の延伸方向と垂直な平面内において、空気の流れ方向に沿った列方向に列ピッチL1で複数列に配置されているとともに、
前記平面内において、前記列方向と垂直な段方向に段ピッチL2で複数段に配置されており、
前記複数の伝熱管のそれぞれの管外径をDoとし、
前記複数の伝熱管において、外壁面と内壁面の間の距離が最も小さい部分の壁肉厚をtPとし、
L1×L2で表される面積をAとし、
((Do-2×tP)/2)2×πで表される面積をBとしたとき、
Do<5.5mmに対し、
(0.0219×tP2-0.0185×tP+0.0043)×ln(Do)+(1.6950×tP2+1.8455×tP+1.5416)
≦B/A≦
(0.2076×tP2-0.1480×tP+0.0545)×Do^(-0.0021×tP2-0.0528×tP+0.0164)
且つB/A<0.0076×tP2-0.0417×tP+0.0574
の関係が満たされる熱交換器。 - 前記複数の伝熱管のうちの一部の伝熱管をそれぞれ有し、空気の流れ方向に沿って配列した複数の熱交換部をさらに備え、
前記複数の熱交換部は、最も風上側に位置する第1熱交換部と、前記第1熱交換部の風下側に位置する少なくとも1つの第2熱交換部と、を有しており、
前記第1熱交換部におけるB/Aの値は、前記少なくとも1つの第2熱交換部におけるB/Aの値よりも小さい請求項1に記載の熱交換器。 - 請求項1又は請求項2に記載の熱交換器を備える冷凍サイクル装置。
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