JP7353518B1 - 熱交換器及び空気調和装置 - Google Patents

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Abstract

熱交換器は、空気の流れ方向と交差する方向に間隔を空けて並設された複数の伝熱管と、平坦な面であるフィン部と、隣り合う複数の伝熱管の一方から他方に向かって延び、フィン部に対して傾斜して配置された複数の伝熱促進部を有する1又は複数の伝熱促進部群とを具備し、複数の伝熱管の間に配置されたコルゲートフィンとを具備し、複数の伝熱促進部は、空気の流れ方向の最も上流側に配置された第1伝熱促進部を含み、第1伝熱促進部と、第1伝熱促進部に最も近い空気の流れ方向の上流側のフィン部との間には第1排水空間が設けられ、隣り合う伝熱促進部の間には第2排水空間が設けられ、フィン部に垂直に見た状態における、第1排水空間の面積は、第2排水空間の面積よりも広い。

Description

本開示は、熱交換器及び空気調和装置に関する。
冷媒が通過する一対のヘッダー間に接続された複数の扁平伝熱管の間に、コルゲートフィンを配置したコルゲートフィンチューブ型の熱交換器が普及している。
コルゲートフィンが配置された扁平伝熱管と扁平伝熱管の間には、気体が気流として通過する。このような熱交換器において、扁平伝熱管とコルゲートフィンとの少なくとも一方の表面温度が氷点以下になる可能性がある。表面温度が低下すると、表面近くの空気中の水分が析出して水となり、さらに、氷点以下になると、水が凍結する。そこで、排水をはかるため、フィン部分にスリットを設け、表面に析出した水を、スリットを介して排出する熱交換器がある(例えば、特許文献1参照)。
特開2015-183908号公報
従来の熱交換器は、前述したように、コルゲートフィン表面に析出する水を排出する構造を有する。しかし、凝縮水を排水するために開口面積を多くとる必要があり、これによってコルゲートフィンの伝熱面積が低下し、伝熱性能を低下させる要因となっていた。
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、排水性能を向上しながら、伝熱面積の低下を小さくすることで、伝熱性能の低下を抑制することができる熱交換器及び空気調和装置を提供することを目的とする。
本開示に係る熱交換器は、空気の流れ方向と交差する方向に間隔を空けて並設された複数の伝熱管と、平坦な面であるフィン部と、隣り合う前記複数の伝熱管の一方から他方に向かって延び、前記フィン部に対して傾斜して配置された複数のルーバー部を有する1又は複数の伝熱促進部群とを具備し、前記複数の伝熱管の間に配置されたコルゲートフィンとを具備し、前記複数のルーバー部は、前記空気の流れ方向の最も上流側に配置された第1ルーバー部を含み、前記第1ルーバー部と、前記第1ルーバー部に最も近い前記空気の流れ方向の上流側の前記フィン部との間には、前記フィン部に垂直に見た状態において外周の一部が前記第1ルーバー部のエッジで構成されて前記第1ルーバー部の前記空気の流れ方向の上流側が開口された形状となる第1排水空間が設けられ、前記複数のルーバー部のうち隣り合うルーバー部の間には第2排水空間が設けられ、前記フィン部に垂直に見た状態における、前記第1排水空間の面積は、前記第2排水空間の面積よりも広く、前記複数のルーバー部は、前記空気の流れ方向の最も下流側に配置された第2ルーバー部を含み、前記第2ルーバー部と、前記第2ルーバー部に最も近い前記空気の流れ方向の下流側の前記フィン部との間には、前記フィン部に垂直に見た状態において外周の一部が前記第2ルーバー部のエッジで構成されて前記第1ルーバー部の前記空気の流れ方向の上流側が開口された形状となる第3排水空間が設けられ、前記フィン部に垂直に見た状態における、前記第3排水空間の面積は、前記第2排水空間の面積よりも広いものである。
本開示によれば、フィン部に垂直に見た状態における、第1排水空間の面積は、第2排水空間の面積よりも広い。従って、上流側のフィン部と伝熱促進部との間の第1排水空間の面積を相対的に大きくすることで、この第1排水空間からの排水量が多くなり、本開示の熱交換器は、凝縮水の滞留を抑制し、排水性能を向上できる。また、隣り合う伝熱促進部間の第2排水空間の面積は相対的に小さいので、コルゲートフィンの伝熱面積の低下を小さくすることができ、伝熱性能の低下を抑制することができる。
実施形態1に係る熱交換器の構成を示す図である。 実施形態1に係る扁平伝熱管及びコルゲートフィンの概略的な斜視図である。 実施形態1に係るコルゲートフィンのフィン部を上面視した場合の概略図である。 実施形態1に係るコルゲートフィンのフィン部の縦断面模式図である。 実施形態1に係る変形例の第1排水空間及び第3排水空間を有するコルゲートフィンのフィン部を上面視した場合の概略図である。 実施形態2に係るコルゲートフィンを上面視した概略図である。 実施形態3に係るコルゲートフィンのフィン部の側面断面図である。 実施形態4に係るコルゲートフィンのフィン部の側面断面図である。 実施形態4に係るコルゲートフィンのフィン部を上面視した概略図である。 実施形態4の変形例に係るコルゲートフィンのフィン部の側面断面図である。 実施形態4の変形例に係るコルゲートフィンのフィン部を上面視した概略図である。 実施形態5に係るコルゲートフィンのフィン部の側面断面図である。 実施形態6に係る空気調和装置の構成を示す図である。
以下、図面を参照して、実施形態に係る空気調和装置について説明する。なお、図面において、同一の構成要素には同一符号を付して説明し、重複説明は必要な場合にのみ行なう。本開示は、以下の各実施形態で説明する構成のうち、組合せ可能な構成のあらゆる組合せを含み得る。また、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。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施形態に記載した構成要素を別の実施形態に適用することができる。
実施形態1.
図1は、実施形態1に係る熱交換器10の構成を示す図である。
図1に示すように、実施形態1の熱交換器10は、パラレル配管形であるコルゲートフィンチューブ型の熱交換器10である。熱交換器10は、複数の扁平伝熱管1、複数のコルゲートフィン2、下部ヘッダー3A及び上部ヘッダー3Bを有する。ここで、以下では、図1における紙面上下方向を、熱交換器10の高さ方向とする。また、図1における紙面左右方向を、水平方向とする。そして、図1における紙面前後方向を、熱交換器10の奥行き方向とする。
下部ヘッダー3Aは、空気調和装置を構成する他の装置と配管接続され、熱交換媒体となる流体である冷媒が流入出し、冷媒を分岐又は合流させる管である。上部ヘッダー3Bは、空気調和装置を構成する他の装置と配管接続され、熱交換媒体となる流体である冷媒が流入出し、冷媒を分岐又は合流させる管である。
下部ヘッダー3Aと上部ヘッダー3Bとの間には、複数の扁平伝熱管1が、下部ヘッダー3Aと上部ヘッダー3Bとに対して垂直となるように、平行に配置されている。下部ヘッダー3Aと上部ヘッダー3Bとは、高さ方向に上下に分かれて配置される。下部ヘッダー3Aには液状の冷媒が通過する。上部ヘッダー3Bには、ガス状の冷媒が通過する。
各扁平伝熱管1は、隣り合う扁平伝熱管1との間に空間をあけて、水平方向に等間隔に配列される。実施形態1の熱交換器10を製造する際、扁平伝熱管1は、下部ヘッダー3Aと上部ヘッダー3Bとが有する挿入穴(図示せず)に挿し込まれ、ろう付けされ、接合される。ろう付けのろう材は、例えばアルミニウムを含むろう材が使用される。
熱交換器10が、凝縮器又は放熱器として使用される場合は、高温及び高圧の冷媒が扁平伝熱管1の管内の冷媒流路を流れる。また、熱交換器10が、蒸発器又は冷却器として使用される場合は、低温及び低圧の冷媒が扁平伝熱管1の管内の冷媒流路を流れる。図1の矢印は、熱交換器10が蒸発器又は冷却器として機能するときの冷媒の流れ方向を示している。冷媒は、外部装置(図示せず)から熱交換器10に冷媒を供給する配管(図示せず)を介して、下部ヘッダー3A又は上部ヘッダー3Bの一方に流入する。下部ヘッダー3A又は上部ヘッダー3Bの一方に流入した冷媒は、分配されて各扁平伝熱管1を通過する。扁平伝熱管1は、管内を通過する冷媒と管外を通過する流体である空気との間で熱交換を行う。このとき、冷媒は、扁平伝熱管1を通過する間に、空気に対して放熱又は空気から吸熱する。冷媒の温度が空気の温度より高い場合には、冷媒は自身が持つ熱を空気に放出する。冷媒の温度が空気の温度より低い場合には、冷媒は、空気から熱を吸収する。扁平伝熱管1を通過して熱交換された冷媒は、下部ヘッダー3A又は上部ヘッダー3Bの他方に流入し、他の扁平伝熱管1を通過した冷媒と合流する。そして、冷媒は、下部ヘッダー3A又は上部ヘッダー3Bの他方に接続された配管(図示せず)を通って、外部装置(図示せず)に還流される。
配列された扁平伝熱管1の互いに対向する扁平面間には、コルゲートフィン2が配列される。コルゲートフィン2は、冷媒と空気との伝熱面積を広げるために配列される。コルゲートフィン2は、板材に対してコルゲート加工が行われて構成される。具体的に、板材が、山折り及び谷折りを繰返すつづら折りされることにより、折り曲げられて波形状にあるいは蛇腹形状となっている。ここで、波形状に形成されてできた凹凸による折り曲げ部分は、波形状の頂部2Aとなる。コルゲートフィン2は、平坦な面であるフィン部21(図2参照)と、フィン部21間の曲面を形成する頂部2Aとを有する。実施形態1において、コルゲートフィン2の頂部2Aは、高さ方向にわたって並んでいる。
図2は、実施形態1に係る扁平伝熱管1及びコルゲートフィン2の概略的な斜視図である。図3は、実施形態1に係るコルゲートフィン2のフィン部21を上面視した場合の概略図である。図3において、D-Dは、フィン部21の奥行き方向における中心を通る中心線を示す。
扁平伝熱管1は、断面が扁平形状を有する。扁平形状の長手方向は、空気の流通方向である奥行き方向と平行であり、この奥行き方向に沿った外側面が平面状である。当該長手方向に直交する扁平形状の短手方向に沿った外側面は、曲面状である伝熱管である。
扁平伝熱管1は、管の内部に、冷媒の流路となる複数の穴を有する多穴扁平伝熱管である。実施形態1において、扁平伝熱管1の穴は、図1に示した下部ヘッダー3Aと上部ヘッダー3Bとの間の冷媒の流路となり、高さ方向に沿って形成される。
各扁平伝熱管1は、扁平形状における長手側に沿った外側面同士が対向するようにして、隣り合う扁平伝熱管1との間に空間をあけて配置される。
コルゲートフィン2は、対向する扁平伝熱管1の間から空気の流通方向において上流側に突出している一端部分2Bを有する。一端部分2Bにおける頂部2Aを除き、コルゲートフィン2において波形状の頂部2Aと扁平伝熱管1の扁平面とは、面接触している。接触部分は、ろう材によってろう付けされ、接合される。コルゲートフィン2の板材の材質は、例えば、アルミニウム合金である。板材表面には、ろう材層がクラッドされる。クラッドされたろう材層は、たとえば、アルミシリコン系のアルミニウムを含むろう材である。ここで、板材の板厚は、30μm~200μm程度である。
コルゲートフィン2の各頂部2Aの間の山腹における平坦な面、すなわち高さ方向に並ぶ頂部2Aと頂部2Aとの間の部分を、フィン部21とする。各フィン部21は、それぞれ上部に突き出た伝熱促進部であるルーバー部22及び第1排水空間23D_1を有する。
ルーバー部22は、細長い羽板である。ルーバー部22は、各フィン部21において空気の流れ方向である奥行き方向に、間隔を空けて複数並んで設けられる。つまり、複数のルーバー部22が、気流に沿って並んでいる。
図2においては、フィン部21上に発生した凝縮水4が第1排水空間23D_1に排水される様子を示している。
図2及び図3に示すように、フィン部21は、第1伝熱促進部群25A及び第2伝熱促進部群25Bを有する。
第1伝熱促進部群25Aは、フィン部21の中心線D-Dに対して、空気の流れ方向の上流側の領域に設けられている。第1伝熱促進部群25Aは、図3においては、2つのルーバー部22、第1排水空間23D_1、第2排水空間23D_2及び第3排水空間23D_3を有する。図3では、2つのルーバー部22を示したが、図2に示すように3つルーバー部22あるいは4つ以上のルーバー部22が設けられていてもよい。
複数のルーバー部22は、空気の流れ方向の最も上流側に配置された第1ルーバー部22_1と、空気の流れ方向の最も下流側に配置された第2ルーバー部22_2とを具備する。
第1排水空間23D_1は、第1ルーバー部22_1と、第1ルーバー部22_1に最も近い流れ方向の上流側のフィン部21との間に設けられる。第1排水空間23D_1は、フィン部21を貫通する開口であり、フィン部21の平坦な面に垂直に上面視した場合の形状が、矩形状である。
第2排水空間23D_2は、隣り合うルーバー部22の間に設けられる。本実施形態のルーバー部22は、フィン部21を構成する板材を切り起こして形成されている。切り起こしによって形成されたフィン部21とフィン部21との間の空間が、第2排水空間23D_2である。
第3排水空間23D_3は、第2ルーバー部22_2と、第2ルーバー部22_2に最も近い流れ方向の下流側のフィン部21との間に設けられる。第3排水空間23D_3は、フィン部21を貫通する開口であり、フィン部21の平坦な面に垂直に上面視した場合の形状が、矩形状である。
フィン部21に垂直に見た状態における、第1排水空間23D_1の面積は、第2排水空間23D_2の面積よりも広い。さらに本実施形態では、フィン部21に垂直に見た状態における、第3排水空間23D_3の面積が、第2排水空間23D_2の面積よりも広い。
第2伝熱促進部群25Bは、フィン部21の中心線D-Dに対して、空気の流れ方向の下流側の領域に設けられている。第2伝熱促進部群25Bは、図3においては、2つのルーバー部22、第1排水空間23D_1、第2排水空間23D_2及び第3排水空間23D_3を有する。図3では、2つのルーバー部22を示したが、図2に示すように3つのルーバー部22あるいは4つ以上のルーバー部22が設けられていてもよい。
複数のルーバー部22は、空気の流れ方向の最も上流側に配置された第1ルーバー部22_1と、空気の流れ方向の最も下流側に配置された第2ルーバー部22_2とを具備する。
第1排水空間23D_1は、第1ルーバー部22_1と、第1ルーバー部22_1に最も近い流れ方向の上流側のフィン部21との間に設けられる。第1排水空間23D_1は、フィン部21を貫通する開口であり、フィン部21の平坦な面に垂直に上面視した場合の形状が、矩形状である。
第2排水空間23D_2は、隣り合うルーバー部22の間に設けられる。
第3排水空間23D_3は、第2ルーバー部22_2と、第2ルーバー部22_2に最も近い流れ方向の下流側のフィン部21との間に設けられる。第3排水空間23D_3は、フィン部21を貫通する開口であり、フィン部21の平坦な面に垂直に上面視した場合の形状が、矩形状である。
フィン部21に垂直に見た状態における、第1排水空間23D_1の面積は、第2排水空間23D_2の面積よりも広い。さらに本実施形態では、フィン部21に垂直に見た状態における、第3排水空間23D_3の面積が、第2排水空間23D_2の面積よりも広い。
図4は、実施形態1に係るコルゲートフィン2のフィン部21の縦断面模式図である。図4では、第1伝熱促進部群25Aに、3つのルーバー部22が空気の流れ方向に沿って設けられている例を示している。また、第2伝熱促進部群25Bにおいて、3つのルーバー部22が空気の流れ方向に沿って設けられている例を示している。
図4に示した記号及びパラメータは、下記の通りである。
A-A:第1伝熱促進部群25Aのルーバー部22のフィン部21に対する傾きを示す仮想線。
B-B:第2伝熱促進部群25Bのルーバー部22のフィン部21に対する傾きを示す仮想線。
は、隣り合うルーバー部22同士の、フィン部21に沿った面における距離。図4の例では、隣り合うルーバー部22のうちの一方のルーバー部22の下端と、他方のルーバー部22の上端との間のフィン部21に沿った方向の距離。
は、フィン部21に沿った面における隣り合うルーバー部22の中心間の距離。
は、隣り合うルーバー部22間の隙間の距離。
θは、ルーバー部22のフィン部21に対する傾斜角度。
と、Lとは等しい。
第1伝熱促進部群25Aにおける空気の流れ方向の上流側のSは、第1ルーバー部22_1と、第1ルーバー部22_1に最も近い流れ方向の上流側のフィン部21との間の距離である。すなわち、第1伝熱促進部群25Aにおける空気の流れ方向の上流側のSは、フィン部21の平坦な面に垂直に見た場合の第1排水空間23D_1の長さである。
第1伝熱促進部群25Aにおける空気の流れ方向の下流側のSは、第2ルーバー部22_2と、第2ルーバー部22_2に最も近い流れ方向の下流側のフィン部21との間の距離である。すなわち、第1伝熱促進部群25Aにおける空気の流れ方向の下流側のSは、フィン部21の平坦な面に垂直に見た場合の第3排水空間23D_3の長さである。
第1伝熱促進部群25AにおけるLは、第1伝熱促進部群25Aにおいて隣り合うルーバー部22の間の距離である。すなわち、第1伝熱促進部群25AにおけるLは、フィン部21に垂直に見た状態における、第2排水空間23D_2の空気の流れ方向における長さである。
第1伝熱促進部群25Aにおける空気の流れ方向の下流側のSの長さは、第1伝熱促進部群25AにおけるLの長さよりも長い。
第2伝熱促進部群25Bにおける空気の流れ方向の上流側のSは、第1ルーバー部22_1と、第1ルーバー部22_1に最も近い流れ方向の上流側のフィン部21との間の距離である。すなわち、第1伝熱促進部群25Aにおける空気の流れ方向の上流側のSは、フィン部21の平坦な面に垂直に見た場合の第1排水空間23D_1の長さである。
第2伝熱促進部群25Bにおける空気の流れ方向の下流側のSは、第2ルーバー部22_2と、第2ルーバー部22_2に最も近い流れ方向の下流側のフィン部21との間の距離である。すなわち、第1伝熱促進部群25Aにおける空気の流れ方向の下流側のSは、フィン部21の平坦な面に垂直に見た場合の第3排水空間23D_3の長さである。
第2伝熱促進部群25BにおけるLは、第2伝熱促進部群25Bにおいて隣り合うルーバー部22の間の距離である。すなわち、第2伝熱促進部群25BにおけるLは、フィン部21に垂直に見た状態における、第2排水空間23D_2の空気の流れ方向における長さである。
第2伝熱促進部群25Bにおける空気の流れ方向の下流側のSの長さは、第2伝熱促進部群25BにおけるLの長さよりも長い。
実施形態1の熱交換器10は、フィン部21と、このフィン部21に隣接したルーバー部22との間に、隣り合うルーバー部22間の第2排水空間23D_2よりも広い第1排水空間23D_1及び第3排水空間23D_3が設けられる。従って、S>Lの関係が成り立つ。
図4に示す第1伝熱促進部群25Aにおいては、3つのルーバー部22が間隔を空けて平行に並べられる。第1伝熱促進部群25Aにおいて、最も端のルーバー部22の外側にできる隙間が第1伝熱促進部群25Aにおけるルーバー部22間の隙間よりも大きい。第2伝熱促進部群25Bにおいて、最も端のルーバー部22の外側にできる隙間が第2伝熱促進部群25Bにおけるルーバー部22間の隙間よりも大きい。
第1排水空間23D_1の外周の一部は、最も上流側の第1ルーバー部22_1のエッジで構成されている。つまり、第1ルーバー部22_1と第1排水空間23D_1とは、両者の間に他の部材又は空間を有さず直接隣接している。第3排水空間23D_3の外周の一部は、最も下流側の第2ルーバー部22_2のエッジで構成されている。つまり、第2ルーバー部22_2と第3排水空間23D_3とは、両者の間に他の部材又は空間を有さず直接隣接している。
また、これまでの説明で、第1排水空間23D_1及び第3排水空間23D_3の形状は図3に示すように上面視したときに矩形形状であるものとして説明してきたが、矩形形状に限定されるものではない。
図5は、実施形態1に係る変形例の第1排水空間23D_1及び第3排水空間23D_3を有するコルゲートフィン2のフィン部21を上面視した場合の概略図である。図5に示すように、第1排水空間23D_1及び第3排水空間23D_3は、フィン部21に垂直に見たときの形状の一部に、曲線を含む。図5の例では、第1排水空間23D_1及び第3排水空間23D_3は、D字状の外形を有する。第1排水空間23D_1を規定するルーバー部22の、一方の扁平伝熱管1から他方の扁平伝熱管1に向かって延びる縁が、曲線であることにより、第1排水空間23D_1の形状の一部が曲線となっている。また、第3排水空間23D_3を規定するフィン部21の、一方の扁平伝熱管1から他方の扁平伝熱管1に向かって延びる縁が、曲線であることにより、第3排水空間23D_3の形状の一部が曲線となっている。第1排水空間23D_1及び第3排水空間23D_3の曲線は、扁平伝熱管1同士の中間が頂部2Aとなる、空気の流れ方向に凸となる曲線である。第1排水空間23D_1及び第3排水空間23D_3の開口面積は、扁平伝熱管1同士の中間に向かって開口面積が大きくなっている。なお、図5では、第1排水空間23D_1及び第3排水空間23D_3の曲線は、空気の流れ方向に凸となる曲線である例を示したが、空気の流れ方向とは逆方向に凸となる曲線であってもよい。
従来の熱交換器では、コルゲートフィン2上に発生する凝縮水4は、ルーバー部22間の排水空間(実施形態における第2排水空間23D_2)を通過し、流下していく。ここで、コルゲートフィン2上を凝縮水4が流れる経路においては、空気の流れ方向においてルーバー部22に隣接するフィン部21からルーバー部22に向かって流れる凝縮水4の量が、ルーバー部22の表面を流れる凝縮水4の量よりも多い。
実施形態1に係る熱交換器10によれば、第1ルーバー部22_1と、第1ルーバー部22_1に最も近い空気の流れ方向の上流側のフィン部21との間には第1排水空間23D_1が設けられ、隣り合うルーバー部22の間には第2排水空間23D_2が設けられ、フィン部21に垂直に見た状態における、第1排水空間23D_1の面積は、第2排水空間23D_2の面積よりも広い。
コルゲートフィン2の平坦なフィン部21上に発生した凝縮水4は、空気の流れに押されてフィン部21上を上流から下流に向かって流れる。そして、空気の流れ方向の上流側にある伝熱促進部である第1ルーバー部22_1とフィン部21との第1排水空間23D_1に到達し、第1排水空間23D_1から流れ落ちる。第1排水空間23D_1は、実施形態1で説明したとおり相対的に面積が大きいので、凝縮水4の多くが第1排水空間23D_1から流れ落ちる。従って、コルゲートフィン2のフィン部21上に発生する凝縮水4の排水性が向上する。ここで、「排水性」とは、熱交換器10から排水される単位時間たりの排水量をいう。また、隣接するフィン部21と第1ルーバー部22_1との間の第1排水空間23D_1を比較的大きくすることで、第1排水空間23D_1における凝縮水4の滞留、すなわちフィン部21と第1ルーバー部22_1との間での凝縮水4のブリッジを抑制できる。
発明者らの実験と解析によると、凝縮水4はルーバー部22間の隙間を流下して排水されていくが、この時、フィン部21から導水される凝縮水4が多いことが分かった。このため、第2排水空間23D_2よりも広い第1排水空間23D_1を設けることで、効果的に排水性を向上できることが分かった。また、コルゲートフィン2のルーバー部22間に設けられた第2排水空間23D_2の面積は、第1排水空間23D_1の面積と比べて小さい。このため、コルゲートフィン2の伝熱面積の低下を小さくすることができ、これにより伝熱性能の低下を抑制することができる。
熱交換器10が着霜条件下で使用される場合、空気の流れの上流側にあって空気に含まれる水分量の多い領域に、第1排水空間23D_1が設けられているので、霜を保持する領域が増える。すなわち、第1排水空間23D_1の周囲に霜がより多く付着してここに保持される。これにより、霜が成長していった際の、上下に並ぶフィン部21間の空気の流路が閉塞するまでの時間を延ばすことができ、着霜耐力が向上する。
実施形態1に係る熱交換器10によれば、複数のルーバー部22は、空気の流れ方向の最も下流側に配置された第2ルーバー部22_2を含み、第2ルーバー部22_2と、第2ルーバー部22_2に最も近い空気の流れ方向の下流側のフィン部21との間には第3排水空間23D_3が設けられ、フィン部21に垂直に見た状態における、第3排水空間23D_3の面積は、第2排水空間23D_2の面積よりも広い。
コルゲートフィン2の平坦なフィン部21上に発生した凝縮水4は、空気の流れに押されてフィン部21上を上流から下流に向かって流れる。そして、空気の流れ方向の下流側にある伝熱促進部である第2ルーバー部22_2とフィン部21との第3排水空間23D_3に到達し、第3排水空間23D_3から流れ落ちる。第3排水空間23D_3は、実施形態1で説明したとおり相対的に面積が大きいので、凝縮水4の多くが第3排水空間23D_3から流れ落ちる。従って、コルゲートフィン2のフィン部21上に発生する凝縮水4の排水性が向上する。また、隣接するフィン部21と第2ルーバー部22_2との間の第3排水空間23D_3を比較的大きくすることで、第3排水空間23D_3における凝縮水4の滞留、すなわちフィン部21と第2ルーバー部22_2との間での凝縮水4のブリッジを抑制できる。
また、図5に示すように、第1排水空間23D_1及び第3排水空間23D_3の形状が開口面積の中央部が大きい曲率をもつ形状の場合、フィン部21のフィン効率の低い部分の伝熱性能の低下を極力抑制しつつ、排水性をさらに向上できる。第1排水空間23D_1及び第3排水空間23D_3の形状が開口面積の中央部ほど開口空間が大きい形状である場合、伝熱性能の低下を極力抑制しつつ、排水性をさらに向上できる。
実施形態2.
図6は、実施形態2に係るコルゲートフィン2を上面視した概略図である。なお、図3と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。
実施形態2においては、図6に示すように、第1伝熱促進部群25Aにおける第1排水空間23D_1の開口面積は、第1伝熱促進部群25Aにおける第3排水空間23D_3の開口面積よりも大きい。
第1伝熱促進部群25Aにおける複数のルーバー部22の開口面積の総和が、第2伝熱促進部群25Bにおける複数のルーバー部22の開口面積の総和よりも大きい。第1伝熱促進部群25Aにおける複数のルーバー部22の開口面積の総和をA、第2伝熱促進部群25Bにおける複数のルーバー部22の開口面積の総和をBとした場合、A>Bとなる。開口面積の総和は、第1排水空間23D_1、第2排水空間23D_2及び第3排水空間23D_3の開口面積である。
熱交換器10の熱交換量は、空気と扁平伝熱管1内の流動する冷媒温度との差が大きいフィン部21の空気の流れ方向の上流側部分で大きい。従って、凝縮水4の発生量も空気の流れ方向の上流側の方が多い。
実施形態2の熱交換器10によれば、フィン部21の中心線D-Dよりも空気の流れ方向の上流側の第1伝熱促進部群25Aにおける排水空間の開口面積の総和が、空気の流れ方向の下流側の第2伝熱促進部群25Bにおける排水空間の開口面積の総和よりも大きい。従って、実施形態2の熱交換器10は、実施形態1の熱交換器10に比して排水性が向上する。
また、図6の第1伝熱促進部群25Aに示すように、空気の流れ方向の上流側の第1排水空間23D_1が、空気の流れ方向の下流側の第3排水空間23D_3の開口面積よりも大きいので、さらに排水性が向上する。
実施形態3.
図7は、実施形態3に係るコルゲートフィン2のフィン部21の側面断面図である。なお、図4と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。
図7に示すように、第1伝熱促進部群25Aにおける複数のルーバー部22はフィン部21に対して傾斜して配置される。第1ルーバー部22_1に最も近い空気の流れ方向の上流側のフィン部21は、第1ルーバー部22_1の傾斜方向と平行に傾斜する第1傾斜部26_1を有する。第2ルーバー部22_2に最も近い空気の流れ方向の下流側のフィン部21は、第2ルーバー部22_2の傾斜方向と平行に傾斜する第2傾斜部26_2を有する。
第1伝熱促進部群25Aにおける第1ルーバー部22_1に最も近い空気の流れ方向の上流側のフィン部21の第1傾斜部26_1は、フィン部21に対して下面側にせり出す方向に形成される。
第1伝熱促進部群25Aにおける第1ルーバー部22_1に最も近い空気の流れ方向の下流側のフィン部21の第2傾斜部26_2は、フィン部21に対して上面側にせり出す方向に形成される。
フィン部21に垂直に見た状態における、第1伝熱促進部群25Aにおける第1傾斜部26_1と、第1ルーバー部22_1との間に設けられる第1排水空間23D_1の面積は、隣り合うルーバー部22の間に設けられる第2排水空間23D_2の面積よりも大きい。
フィン部21に垂直に見た状態における、第1伝熱促進部群25Aにおける第2傾斜部26_2と、第2ルーバー部22_2との間に設けられる第3排水空間23D_3の面積は、隣り合うルーバー部22の間に設けられる第2排水空間23D_2の面積よりも大きい。
第2伝熱促進部群25Bにおける複数のルーバー部22はフィン部21に対して傾斜して配置される。第1ルーバー部22_1に最も近い空気の流れ方向の上流側のフィン部21は、第1ルーバー部22_1の傾斜方向と平行に傾斜する第1傾斜部26_1を有する。第2ルーバー部22_2に最も近い空気の流れ方向の下流側のフィン部21は、第2ルーバー部22_2の傾斜方向と平行に傾斜する第2傾斜部26_2を有する。
第2伝熱促進部群25Bにおける第1ルーバー部22_1に最も近い空気の流れ方向の上流側のフィン部21の第1傾斜部26_1は、フィン部21に対して上面側にせり出す方向に形成される。
第2伝熱促進部群25Bにおける第1ルーバー部22_1に最も近い空気の流れ方向の下流側のフィン部21の第2傾斜部26_2は、フィン部21に対して下面側にせり出す方向に形成される。
第2伝熱促進部群25Bにおける第1傾斜部26_1と、第1ルーバー部22_1との間に設けられる第1排水空間23D_1は、隣り合うルーバー部22の間に設けられる第2排水空間23D_2よりも大きい。
第2伝熱促進部群25Bにおける第2傾斜部26_2と、第2ルーバー部22_2との間に設けられる第3排水空間23D_3は、隣り合うルーバー部22の間に設けられる第2排水空間23D_2よりも大きい。
実施形態3の熱交換器10によれば、第1傾斜部26_1及び第2傾斜部26_2によりコルゲートフィン2の熱交換に寄与する面積が大きくなるので、コルゲートフィン2伝熱性能を向上できる。
また、第1伝熱促進部群25Aの第1排水空間23D_1を、ルーバー部22の傾き(図7の太線の破線矢印方向)に沿ってみた場合に、第1傾斜部26_1と第1ルーバー部22_1との間には、この傾きに沿った流路が形成される。第1傾斜部26_1と第1ルーバー部22_1との間の流路は、凝縮水4の排水経路となる。このため、第1傾斜部26_1が設けられない場合に比して、伝熱性能の向上を図りつつコルゲートフィン2の排水性を向上できる。第2傾斜部26_2が設けられない場合に比して、第2傾斜部26_2により第3排水空間23D_3をルーバー部22の傾き(図7の太線矢印方向)に沿ってみた場合に、大きな開口となる。従って、コルゲートフィン2の排水性を向上できる。
実施形態4.
図8は、実施形態4に係るコルゲートフィン2のフィン部21の側面断面図である。なお、図4と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。
実施形態4の熱交換器10は、空気流通方向のフィン中央部付近にあるフィン部21に凝縮水4を排水する第4排水空間である平坦部排水スリット27が設けられている。平坦部排水スリット27は、第1伝熱促進部群25Aと第2伝熱促進部群25Bとの間に設けられる。
図8は示されていないが、図1及び図2から分かるようにフィン部21は上下方向に複数並んで配置されるところ、各フィン部21の平坦部排水スリット27もまた、上下に並んで配置される。
ルーバー部22の向きは、図8に示すように、凝縮水4(図示せず)が、当該ルーバー部22が設けられたフィン部21の下の段のフィン部21の平坦部排水スリット27に集まるような向きに設けられている。図8における破線矢印は、凝縮水4の排水方向を表している。破線矢印に示すように、ルーバー部22の表面に沿って流れ落ちた凝縮水4は、このルーバー部22の下の段にあるフィン部21の平坦部排水スリット27に向かって落ち、平坦部排水スリット27から下へ落ちる。このように、ルーバー部22の向きを配置することにより、凝縮水4の排水性を向上できる。
また、第1伝熱促進部群25Aにおける複数のルーバー部22のフィン部21に対する傾斜の向きは、平坦部排水スリット27に対して、第2伝熱促進部群25Bにおける複数のルーバー部22のフィン部21に対する傾斜の向きと逆向きである。従って、第1伝熱促進部群25Aから落ちた凝縮水4と、第2伝熱促進部群25Bから落ちた凝縮水4の両方が、一つの平坦部排水スリット27に向かって流れる。
図9は、実施形態4に係るコルゲートフィン2のフィン部21を上面視した概略図である。なお、図3と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。
図9に示すように、平坦部排水スリット27の開口面積は、第1伝熱促進部群25Aの総開口面積よりも大きい。第1伝熱促進部群25Aの総開口面積は、第1排水空間23D_1、第2排水空間23D_2及び第3排水空間23D_3の開口面積の総和である。Sは、平坦部排水スリット27の空気の流れ方向の距離である。
<変形例>
図8及び図9では、平坦部排水スリット27が1つの矩形形状の開口である態様について、一例として説明しているが、例えば、複数個の開口で平坦部排水スリット27が構成されていても良い。
図10は、実施形態4の変形例に係るコルゲートフィン2のフィン部21の側面断面図である。図4と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。図11は、実施形態4の変形例に係るコルゲートフィン2のフィン部21を上面視した概略図である。図3と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。
図10及び図11においては、空気流通方向のフィン中央部付近にあるフィン部21に2つの開口からなる平坦部排水スリット27が設けられている場合を示している。
平坦部排水スリット27の開口形状は、矩形に限定されるものではない。平坦部排水スリット27を複数個設け、その間に細いフィン部21を設けることで、凝縮水4が細いフィン部21により導水され、排水されるため、排水性が向上する。
実施形態4の熱交換器10によれば、平坦部排水スリット27の開口面積は、第1伝熱促進部群25Aの総開口面積よりも大きい。コルゲートフィン2は、フィン部21が上下に並んで配置されている。従って、コルゲートフィン2において、上側のフィン部21の第1伝熱促進部群25A及び第2伝熱促進部群25Bから導水されてくる凝縮水4を、下側のフィン部21の平坦部排水スリット27によって排水できる。従って、熱交換器10の排水性が向上する。
実施形態5.
図12は、実施形態5に係るコルゲートフィン2のフィン部21の側面断面図である。図4と同一部分には同一符号を付し、ここでは異なる部分について説明する。
実施形態5の熱交換器10は、ルーバー部22のフィン部21の平坦な面に対する傾斜角度θが、空気流通方向の隣り合うルーバー部22の傾斜角度θと異なる。図12において、第1ルーバー部22_1に対するルーバー部22の傾斜角度をθ1、ルーバー部22に対する傾斜角度をθ2及び第2ルーバー部22_2の傾斜角度をθ3とする。実施形態5においては、θ1<θ2<θ3が成立する。
具体的には、第1伝熱促進部群25Aにおける傾斜角度θ1、傾斜角度θ2及び傾斜角度θ3はそれぞれ異なる。第1伝熱促進部群25Aにおける第2ルーバー部22_2の傾斜角度θ3は、第1ルーバー部22_1の傾斜角度θ1よりも大きい。
第2伝熱促進部群25Bにおける傾斜角度θ1、傾斜角度θ2及び傾斜角度θ3はそれぞれ異なる。第2伝熱促進部群25Bにおける第2ルーバー部22_2の傾斜角度θ3は、第1ルーバー部22_1の傾斜角度θ1よりも大きい。
実施形態5の熱交換器10によれば、空気の流れ方向の上流側の第1ルーバー部22_1の傾斜角度θ1に対して、空気の流れ方向の下流側の第2ルーバー部22_2の傾斜角度θ2が大きい。従って、着霜量の大きい空気の流れ方向の上流側での熱伝達率を抑制し、着霜耐力を向上できる。
実施形態6.
図13は、実施形態6に係る空気調和装置Aの構成を示す図である。実施形態6においては、冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置Aについて説明する。図13の空気調和装置Aでは、熱交換器10を室外熱交換器230として用いる。ただし、これに限定するものではなく、室内熱交換器110として用いてもよいし、室外熱交換器230及び室内熱交換器110の両方に用いてもよい。
図13に示すように、空気調和装置Aは、室外機200と室内機100とを、ガス冷媒配管300及び液冷媒配管400により配管接続することで、冷媒回路が構成される。室外機200は、圧縮機210、四方弁220、室外熱交換器230及び室外ファン240を有している。実施形態1の空気調和装置Aは、1台の室外機200と1台の室内機100が配管接続されているものとする。
圧縮機210は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。特に限定するものではないが、圧縮機210は、例えばインバータ回路などにより、運転周波数を任意に変化させることにより、圧縮機210の容量を変化させることができる。四方弁220は、例えば冷房運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り換える弁である。
室外熱交換器230は、冷媒と室外の空気との熱交換を行う。例えば、暖房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。また、冷房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。室外ファン240は、室外熱交換器230に室外の空気を送り込み、室外熱交換器230における熱交換を促す。
室内熱交換器110は、例えば空調対象となる室内の空気と冷媒との熱交換を行う。暖房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。また、冷房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。
一方、室内機100は、室内熱交換器110、膨張弁120及び室内ファン130を有している。絞り装置などの膨張弁120は、冷媒を減圧して膨張させる。例えば電子式膨張弁などで構成した場合には、制御装置(図示せず)などの指示に基づいて開度調整を行う。また、室内熱交換器110は、空調対象空間である室内の空気と冷媒との熱交換を行う。例えば、暖房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。また、冷房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。室内ファン130は、室内の空気を、室内熱交換器110に通過させ、室内熱交換器110を通過させた空気を室内に供給する。
次に、空気調和装置Aの各機器の動作について、冷媒の流れに基づいて説明する。まず、暖房運転における冷媒回路の各機器の動作を、冷媒の流れに基づいて説明する。圧縮機210により圧縮されて吐出した高温及び高圧のガス冷媒は、四方弁220を通過し、室内熱交換器110に流入する。ガス冷媒は、室内熱交換器110を通過中に、例えば、空調対象空間の空気と熱交換することで凝縮し、液化する。凝縮し、液化した冷媒は、膨張弁120を通過する。冷媒は、膨張弁120を通過する際、減圧される。膨張弁120で減圧されて気液二相状態となった冷媒は、室外熱交換器230を通過する。室外熱交換器230において、室外ファン240から送られた室外の空気と熱交換することで蒸発し、ガス化した冷媒は、四方弁220を通過して、再度、圧縮機210に吸入される。以上のようにして空気調和装置Aの冷媒が循環し、暖房に係る空気調和を行う。
次に、冷房運転について説明する。圧縮機210により圧縮されて吐出した高温及び高圧のガス冷媒は、四方弁220を通過し、室外熱交換器230に流入する。そして、室外熱交換器230内を通過して、室外ファン240が供給した室外の空気と熱交換することで凝縮し、液化した冷媒は、膨張弁120を通過する。冷媒は、膨張弁120を通過する際、減圧される。膨張弁120で減圧されて気液二相状態となった冷媒は、室内熱交換器110を通過する。そして、室内熱交換器110において、例えば、空調対象空間の空気と熱交換することで蒸発し、ガス化した冷媒は、四方弁220を通過して再度圧縮機210に吸入される。以上のようにして空気調和装置Aの冷媒が循環し、冷房に係る空気調和を行う。
前述したように、熱交換器10が蒸発器として作用する場合、扁平伝熱管1及びコルゲートフィン2の表面は、熱交換器10を通過する空気の温度より低い。このため、空気中の水分が、扁平伝熱管1及びコルゲートフィン2の表面で結露し、凝縮水4が析出する。また、さらに空気温度が低い場合には、フィン表面温度が氷点下となり、フィン表面の凝縮水4が凍結し、霜として成長し、空気の流れを塞いでいくことで、空気の流路抵抗が増加し、熱交換器10を流れる空気量が低下し、それにより、熱交換器10の性能が低下する。
実施形態6の空気調和装置Aによれば、実施形態1、実施形態2、実施形態3、実施形態4及び実施形態5に示した熱交換器10を用いる。従って、熱交換器10において、凝縮水4の滞留を抑制し、排水性能を向上できる。また、第1排水空間23D_1及び第3排水空間23D_3により、霜を保持する領域が増えるので、フィン部21間の空気の流れの閉塞時間を延ばすことができ、着霜耐力を向上できる。その結果、実施形態6の空気調和装置Aの熱交換器10は、着霜条件時に、コルゲートフィン2の伝熱面積の低下を小さくすることができ、伝熱性能の低下を抑制することができる。
実施形態1、実施形態2、実施形態3、実施形態4、実施形態5及び実施形態6において、ルーバー部22は伝熱促進部、平坦部排水スリット27は第4排水空間とも称する。
1 扁平伝熱管、2 コルゲートフィン、2A 頂部、2B 一端部分、3A 下部ヘッダ、3B 上部ヘッダー、4 凝縮水、10 熱交換器、21 フィン部、22 ルーバー部、22_1 第1ルーバー部、22_2 第2ルーバー部、23D_1 第1排水空間、23D_2 第2排水空間、23D_3 第3排水空間、25A 第1伝熱促進部群、25B 第2伝熱促進部群、26_1 第1傾斜部、26_2 第2傾斜部、27 平坦部排水スリット、100 室内機、110 室内熱交換器、120 膨張弁、130 室内ファン、200 室外機、210 圧縮機、220 四方弁、230 室外熱交換器、240 室外ファン、300 ガス冷媒配管、400 液冷媒配管、A 空気調和装置、SL 排水空間の長さ、S 平坦部排水スリットの長さ、LL 隣り合うルーバー部のうちの一方のルーバー部のフィン部の下面側の下端と、他方のルーバー部のフィン部の上面側の上端との間のフィン部方向の距離、L ルーバー部22間の隙間の距離、A 第1伝熱促進部群の複数のルーバー部の開口面積、B 第2伝熱促進部群の複数のルーバー部の開口面積、θ 傾斜角度。

Claims (13)

  1. 空気の流れ方向と交差する方向に間隔を空けて並設された複数の伝熱管と、
    平坦な面であるフィン部と、隣り合う前記複数の伝熱管の一方から他方に向かって延び、前記フィン部に対して傾斜して配置された複数のルーバー部を有する1又は複数の伝熱促進部群とを具備し、前記複数の伝熱管の間に配置されたコルゲートフィンと
    を具備し、
    前記複数のルーバー部は、
    前記空気の流れ方向の最も上流側に配置された第1ルーバー部を含み、
    前記第1ルーバー部と、前記第1ルーバー部に最も近い前記空気の流れ方向の上流側の前記フィン部との間には、前記フィン部に垂直に見た状態において外周の一部が前記第1ルーバー部のエッジで構成されて前記第1ルーバー部の前記空気の流れ方向の上流側が開口された形状となる第1排水空間が設けられ、
    前記複数のルーバー部のうち隣り合うルーバー部の間には第2排水空間が設けられ、
    前記フィン部に垂直に見た状態における、前記第1排水空間の面積は、前記第2排水空間の面積よりも広く、
    前記複数のルーバー部は、
    前記空気の流れ方向の最も下流側に配置された第2ルーバー部を含み、
    前記第2ルーバー部と、前記第2ルーバー部に最も近い前記空気の流れ方向の下流側の前記フィン部との間には、前記フィン部に垂直に見た状態において外周の一部が前記第2ルーバー部のエッジで構成されて前記第1ルーバー部の前記空気の流れ方向の上流側が開口された形状となる第3排水空間が設けられ、
    前記フィン部に垂直に見た状態における、前記第3排水空間の面積は、前記第2排水空間の面積よりも広い
    熱交換器。
  2. 前記第1ルーバー部と、前記第1ルーバー部に最も近い前記空気の流れ方向の前記上流側の前記フィン部との間の距離は、前記隣り合う前記ルーバー部の間の距離よりも長く、
    前記第2ルーバー部と、前記第2ルーバー部に最も近い前記空気の流れ方向の前記下流側の前記フィン部との間の距離は、前記隣り合う前記ルーバー部の間の距離よりも長い
    請求項1に記載の熱交換器。
  3. 前記フィン部に垂直に見た状態における、前記第1排水空間の面積は、前記第3排水空間の面積よりも大きい
    請求項又はに記載の熱交換器。
  4. 前記1又は複数の伝熱促進部群は、第1伝熱促進部群と、前記第1伝熱促進部群よりも前記空気の流れ方向の下流側に配置された第2伝熱促進部群とを含み、
    前記フィン部に垂直に見た状態における、前記第1伝熱促進部群の前記第1排水空間、前記第2排水空間及び前記第3排水空間の面積の総和が、前記第2伝熱促進部群の前記第1排水空間、前記第2排水空間及び前記第3排水空間の面積の総和よりも大きい
    請求項3に記載の熱交換器。
  5. 前記第1ルーバー部に最も近い前記空気の流れ方向の前記上流側の前記フィン部と前記第1ルーバー部との間には、前記第1ルーバー部の傾斜方向と平行に傾斜して前記フィン部の平坦な面に対してせり出す第1傾斜部が形成され、
    前記第2ルーバー部に最も近い前記空気の流れ方向の前記下流側の前記フィン部と前記第2ルーバー部との間には、前記第1ルーバー部の傾斜方向と平行に傾斜して前記フィン部の平坦な面に対してせり出す第2傾斜部が形成された
    請求項又はに記載の熱交換器。
  6. 前記第1伝熱促進部群と前記第2伝熱促進部群との間の前記フィン部には、前記フィン部を貫通する第4排水空間が設けられている
    請求項に記載の熱交換器。
  7. 前記第4排水空間の開口面積は、前記フィン部に垂直に見た状態における、前記第1伝熱促進部群の前記第1排水空間、前記第2排水空間及び前記第3排水空間の面積の総和よりも大きい
    請求項に記載の熱交換器。
  8. 前記第4排水空間は、前記空気の流れ方向に沿って配置された複数の開口で構成されている
    請求項に記載の熱交換器。
  9. 前記第1伝熱促進部群における前記複数のルーバー部の前記フィン部に対する前記傾斜の向きは、前記第2伝熱促進部群における前記複数のルーバー部の前記フィン部に対する前記傾斜の向きと逆向きである
    請求項に記載の熱交換器。
  10. 前記第2ルーバー部の前記フィン部に対する傾斜角度は、前記第1ルーバー部の前記フィン部に対する前記傾斜角度よりも大きい
    請求項又はに記載の熱交換器。
  11. 前記第1排水空間を規定する前記フィン部の縁又は前記ルーバー部の縁は、曲線を含み、
    前記曲線は、隣り合う前記複数の伝熱管同士の中間が頂部となる、前記空気の流れ方向又は前記空気の流れと逆方向に凸となる曲線である
    請求項1又は2に記載の熱交換器。
  12. 前記コルゲートフィンは、複数の前記フィン部が、曲面状の頂部を介して前記複数の伝熱管の管軸方向に連なり、全体として波形状を有する
    請求項1又は2に記載の熱交換器。
  13. 請求項1又は2に記載の前記熱交換器を有する空気調和装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010025482A (ja) 2008-07-22 2010-02-04 Daikin Ind Ltd 熱交換器
WO2018154806A1 (ja) 2017-02-21 2018-08-30 三菱電機株式会社 熱交換器および空気調和機
WO2021234964A1 (ja) 2020-05-22 2021-11-25 三菱電機株式会社 熱交換器及び空気調和機

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6687967B2 (ja) * 2014-03-24 2020-04-28 株式会社デンソー 熱交換器
JP2020133991A (ja) * 2019-02-18 2020-08-31 株式会社デンソー 複合型熱交換器
US20240085122A1 (en) * 2019-11-11 2024-03-14 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus
WO2021095538A1 (ja) * 2019-11-11 2021-05-20 三菱電機株式会社 熱交換器および冷凍サイクル装置並びにコルゲートフィンの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010025482A (ja) 2008-07-22 2010-02-04 Daikin Ind Ltd 熱交換器
WO2018154806A1 (ja) 2017-02-21 2018-08-30 三菱電機株式会社 熱交換器および空気調和機
WO2021234964A1 (ja) 2020-05-22 2021-11-25 三菱電機株式会社 熱交換器及び空気調和機

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