JPH06147785A - ヒートポンプ用室外熱交換器 - Google Patents
ヒートポンプ用室外熱交換器Info
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- JPH06147785A JPH06147785A JP29478792A JP29478792A JPH06147785A JP H06147785 A JPH06147785 A JP H06147785A JP 29478792 A JP29478792 A JP 29478792A JP 29478792 A JP29478792 A JP 29478792A JP H06147785 A JPH06147785 A JP H06147785A
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- Japan
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- ventilation
- heat exchanger
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- heat pump
- outdoor heat
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/126—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
- F28F1/128—Fins with openings, e.g. louvered fins
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
- F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05383—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits
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Abstract
(57)【要約】
【目的】通風空気の流れ方向に対する着霜分布を一様化
し、また通風直角水平方向分布での目詰まりの起こらな
い空間保持を可能にし、更に通風方向の着霜量に調和の
とれた構造を有して、着霜による目詰まりに対して強い
パラレルフロー熱交換器を提供するのが目的である。 【構成】コルゲートフィンの通風上流端部をルーバのな
いものとし、または扁平チューブ端よりも上流側へ突き
出させる。コルゲートフィン上流端部を上流側へ突き出
させた上、扁平チユーブを１つ置きに仕切板に置換え
る。コルゲートフィン面上に設けられるルーバ群の形状
を上流から下流に行くに従って順次変え、フィンの間の
実質的通風路断面積を上流程大きくする。 【効果】フィン先端部の空気との温度差を小さくして着
霜量を減らし、仕切板付近の着霜量を減らし、上流の着
霜量が多くても目詰まりバランスがとれるようにした。
し、また通風直角水平方向分布での目詰まりの起こらな
い空間保持を可能にし、更に通風方向の着霜量に調和の
とれた構造を有して、着霜による目詰まりに対して強い
パラレルフロー熱交換器を提供するのが目的である。 【構成】コルゲートフィンの通風上流端部をルーバのな
いものとし、または扁平チューブ端よりも上流側へ突き
出させる。コルゲートフィン上流端部を上流側へ突き出
させた上、扁平チユーブを１つ置きに仕切板に置換え
る。コルゲートフィン面上に設けられるルーバ群の形状
を上流から下流に行くに従って順次変え、フィンの間の
実質的通風路断面積を上流程大きくする。 【効果】フィン先端部の空気との温度差を小さくして着
霜量を減らし、仕切板付近の着霜量を減らし、上流の着
霜量が多くても目詰まりバランスがとれるようにした。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ルームエアコン，パッ
ケージエアコンなどのパラレルフロー型のヒートポンプ
用室外熱交換器に関する。
ケージエアコンなどのパラレルフロー型のヒートポンプ
用室外熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】平行に配された複数の扁平チューブとコ
ルゲートフィンとが通風直角方向に交互に積層され、そ
の扁平チューブのおのおのの両端が１対の中空ヘッダに
連結されているパラレルフロー熱交換器については、特
公平3−45300号公報などに報告されている。これらはヒ
ートポンプ用室外熱交換器が凝縮器として使用される場
合、即ちエアコンが冷房用として使用される場合を対象
にしているため、着霜に対する考慮がなされていない。
図８はヒートポンプ用室外熱交換器全体の斜視図であ
り、図９はその一部の拡大図である。平行に配された多
数の扁平チューブ１の間にその扁平チューブに熱的に接
続されたコルゲートフィン２が挟み込まれている。扁平
チューブ１の通風方向奥行ＴＤとコルゲートフィン２の
通風方向奥行ＦＤは同一で、両端は揃えられている。コ
ルゲートフィン２には通風上流側と下流側で傾き方向を
逆にしてはあるが、同形状のルーバ３が設けられてい
る。通風空気４はコルゲートフィン２の間に流入してル
ーバ３の隙間を流れながらコルゲートフィン２を通過す
るにつれて通風空気の有する冷熱（または温熱）を放出
し、扁平チューブ１の中に設けられた多数の小孔５の中
を流れる蒸発性媒体６に伝達する。小孔５の内面には小
さな凹凸を設けて伝熱促進を図ることがある。蒸発性媒
体６の流れ方向は、エアコンの冷房運転の場合、図９の
図示Ｍと逆方向になり、暖房運転の場合図示のＭの方向
となる。平行に配された扁平チューブ１の両端は上下の
中空ヘッダ１１に繋がりこれが蒸発性媒体６の出入口を
形成している。熱交換器の左右端には端板１２が取り付
けられており、コルゲートフィン２を保護している。
ルゲートフィンとが通風直角方向に交互に積層され、そ
の扁平チューブのおのおのの両端が１対の中空ヘッダに
連結されているパラレルフロー熱交換器については、特
公平3−45300号公報などに報告されている。これらはヒ
ートポンプ用室外熱交換器が凝縮器として使用される場
合、即ちエアコンが冷房用として使用される場合を対象
にしているため、着霜に対する考慮がなされていない。
図８はヒートポンプ用室外熱交換器全体の斜視図であ
り、図９はその一部の拡大図である。平行に配された多
数の扁平チューブ１の間にその扁平チューブに熱的に接
続されたコルゲートフィン２が挟み込まれている。扁平
チューブ１の通風方向奥行ＴＤとコルゲートフィン２の
通風方向奥行ＦＤは同一で、両端は揃えられている。コ
ルゲートフィン２には通風上流側と下流側で傾き方向を
逆にしてはあるが、同形状のルーバ３が設けられてい
る。通風空気４はコルゲートフィン２の間に流入してル
ーバ３の隙間を流れながらコルゲートフィン２を通過す
るにつれて通風空気の有する冷熱（または温熱）を放出
し、扁平チューブ１の中に設けられた多数の小孔５の中
を流れる蒸発性媒体６に伝達する。小孔５の内面には小
さな凹凸を設けて伝熱促進を図ることがある。蒸発性媒
体６の流れ方向は、エアコンの冷房運転の場合、図９の
図示Ｍと逆方向になり、暖房運転の場合図示のＭの方向
となる。平行に配された扁平チューブ１の両端は上下の
中空ヘッダ１１に繋がりこれが蒸発性媒体６の出入口を
形成している。熱交換器の左右端には端板１２が取り付
けられており、コルゲートフィン２を保護している。
【０００３】エアコンが暖房運転をしている場合、室外
熱交換器に送られる通風空気４は冷たく、その上扁平チ
ューブ１が蒸発器として動作してコルゲートフィン２を
介して通風空気４から凝縮の潜熱を奪うので、通風空気
４はコルゲートフィン２の間を通過する間に更に次第に
冷却される。このため空気が保有していた水蒸気は過飽
和状態となり、扁平チューブ１やコルゲートフィン２の
壁面温度が０℃以下の時は過飽和水蒸気が氷となってこ
れら壁面に着霜し、時間と共に生長して遂には通風路を
閉塞するに至る。これを着霜による目詰まりと呼ぶこと
が多い。しかし着霜状態の通風方向分布を見ると一様で
はない。コルゲートフィン２の表面温度はほぼ一様であ
るが、通風空気４はコルゲートフィン２の中を通過する
に従って冷却されるので、通風上流側程コルゲートフィ
ン２との温度差が大きい。即ち、通風上流側程通風空気
４とコルゲートフィン２との間の熱交換量、従って過飽
和水蒸気量が多く、通風上流側程着霜量が多く下流に行
くに従って少なくなる傾向がある。この結果通風上流側
に多量の霜が着き、目詰まりし易いという欠点があっ
た。
熱交換器に送られる通風空気４は冷たく、その上扁平チ
ューブ１が蒸発器として動作してコルゲートフィン２を
介して通風空気４から凝縮の潜熱を奪うので、通風空気
４はコルゲートフィン２の間を通過する間に更に次第に
冷却される。このため空気が保有していた水蒸気は過飽
和状態となり、扁平チューブ１やコルゲートフィン２の
壁面温度が０℃以下の時は過飽和水蒸気が氷となってこ
れら壁面に着霜し、時間と共に生長して遂には通風路を
閉塞するに至る。これを着霜による目詰まりと呼ぶこと
が多い。しかし着霜状態の通風方向分布を見ると一様で
はない。コルゲートフィン２の表面温度はほぼ一様であ
るが、通風空気４はコルゲートフィン２の中を通過する
に従って冷却されるので、通風上流側程コルゲートフィ
ン２との温度差が大きい。即ち、通風上流側程通風空気
４とコルゲートフィン２との間の熱交換量、従って過飽
和水蒸気量が多く、通風上流側程着霜量が多く下流に行
くに従って少なくなる傾向がある。この結果通風上流側
に多量の霜が着き、目詰まりし易いという欠点があっ
た。
【０００４】一方、現在のヒートポンプ用室外熱交換器
に使われている方式に、フィンアンドチューブ式熱交換
器がある。ここでは特開昭63−233295号公報などに開示
されるように、着霜分布を一様にする工夫がなされてい
るが、パラレルフロー熱交換器のコルゲートフィンの通
風上流端位置を重なり方向位置によって異なるものにす
るのは構造上非常に困難である。
に使われている方式に、フィンアンドチューブ式熱交換
器がある。ここでは特開昭63−233295号公報などに開示
されるように、着霜分布を一様にする工夫がなされてい
るが、パラレルフロー熱交換器のコルゲートフィンの通
風上流端位置を重なり方向位置によって異なるものにす
るのは構造上非常に困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記のようにパラレル
フロー熱交換器においては従来、冬季低温時に通風上流
部のコルゲートフィンの着霜量が多くて目詰まりし易
く、エアコンの暖房運転を長時間続けることができない
という問題が存在した。
フロー熱交換器においては従来、冬季低温時に通風上流
部のコルゲートフィンの着霜量が多くて目詰まりし易
く、エアコンの暖房運転を長時間続けることができない
という問題が存在した。
【０００６】本発明の第１の目的は、通風空気の流れ方
向に対する着霜分布を一様にして着霜による目詰まりに
強いパラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器を
提供することにある。
向に対する着霜分布を一様にして着霜による目詰まりに
強いパラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器を
提供することにある。
【０００７】また、本発明の第２の目的は、通風方向と
扁平チューブ長手方向との直角方向の分布において着霜
による目詰まりの起こらない空間を保持し得るパラレル
フロー型のヒートポンプ用室外熱交換器を提供すること
にある。
扁平チューブ長手方向との直角方向の分布において着霜
による目詰まりの起こらない空間を保持し得るパラレル
フロー型のヒートポンプ用室外熱交換器を提供すること
にある。
【０００８】本発明の第３の目的は、通風方向の着霜量
に調和のとれた構造を提供することにある。
に調和のとれた構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この第１の目的を達成す
るために、コルゲートフィンの通風上流端から通風方向
に沿った一定の長さより下流側にのみ複数の群に分けた
ルーバを設ける。あるいはコルゲートフィンの通風上流
端部分を扁平チューブの通風上流端より通風上流方向へ
突き出し、通風上流端から通風方向沿いの一定の長さよ
り下流側にのみ、あるいはさらに突き出し部分にも、複
数の群に分けたルーバを設ける。第２の目的を達成する
ためには、扁平チューブを１本置きに仕切板に置換え
る。また第３の目的を達成するためには、コルゲートフ
ィン面上に設けられる複数の群に分けられたルーバのお
のおのの群の形状を通風上流側から下流に行くに従って
順次変え、コルゲートフィンの間の実質的通風路断面積
を通風上流部程大きくする。
るために、コルゲートフィンの通風上流端から通風方向
に沿った一定の長さより下流側にのみ複数の群に分けた
ルーバを設ける。あるいはコルゲートフィンの通風上流
端部分を扁平チューブの通風上流端より通風上流方向へ
突き出し、通風上流端から通風方向沿いの一定の長さよ
り下流側にのみ、あるいはさらに突き出し部分にも、複
数の群に分けたルーバを設ける。第２の目的を達成する
ためには、扁平チューブを１本置きに仕切板に置換え
る。また第３の目的を達成するためには、コルゲートフ
ィン面上に設けられる複数の群に分けられたルーバのお
のおのの群の形状を通風上流側から下流に行くに従って
順次変え、コルゲートフィンの間の実質的通風路断面積
を通風上流部程大きくする。
【００１０】
【作用】コルゲートフィンの通風上流部のルーバを設け
ないことにすると局所的にフィン熱伝達率が低下して通
風上流部の着霜量は低下する。コルゲートフィンの通風
上流端部分を扁平チューブの通風上流端よりも通風上流
方向に突き出すと、その突き出し部分は扁平チューブか
らの伝熱距離が長くなって更に局所的フィン効率が低下
し着霜量が低下する。扁平チューブを１本置きに仕切板
に置換えると、実質的にコルゲートフィンの高さが約２
倍になり、中間点即ち仕切板部分の着霜量が減少する。
こルゲートフィン面上に設けられる複数の群に分けられ
たルーバのおのおのの群の形状を通風上流側から下流に
行くに従って順次変えてコルゲートフィンの間の実質的
通風路断面積を通風上流部程大きくすると、通風上流部
の着霜による目詰まりに要する所要時間が長くなる。
ないことにすると局所的にフィン熱伝達率が低下して通
風上流部の着霜量は低下する。コルゲートフィンの通風
上流端部分を扁平チューブの通風上流端よりも通風上流
方向に突き出すと、その突き出し部分は扁平チューブか
らの伝熱距離が長くなって更に局所的フィン効率が低下
し着霜量が低下する。扁平チューブを１本置きに仕切板
に置換えると、実質的にコルゲートフィンの高さが約２
倍になり、中間点即ち仕切板部分の着霜量が減少する。
こルゲートフィン面上に設けられる複数の群に分けられ
たルーバのおのおのの群の形状を通風上流側から下流に
行くに従って順次変えてコルゲートフィンの間の実質的
通風路断面積を通風上流部程大きくすると、通風上流部
の着霜による目詰まりに要する所要時間が長くなる。
【００１１】
【実施例】本発明による一実施例を図１により説明す
る。ヒートポンプ用室外熱交換器では、平行に配された
多数の扁平チューブ１の間にその扁平チューブに熱的に
接続されたコルゲートフィン２が挟み込まれている。扁
平チューブ１の通風方向奥行ＴＤとコルゲートフィン２
の通風方向奥行ＦＤは同一で、両端は揃えられている。
コルゲートフィン２には、通常上流側と下流側で傾き方
向を逆に切り起こしてあるルーバ３を設けるが、コルゲ
ートフィン２の通風上流端から通風方向に沿った一定の
長さより下流側にのみルーバを設ける。通風空気４はコ
ルゲートフィン２を通り抜ける間に通風空気の有する温
熱（または冷熱）を効率良く伝達して扁平チューブ１の
中に設けられた多数の小孔５の中を流れる蒸発性媒体６
を加熱（または冷却）する。蒸発性媒体６はエアコンの
暖房運転の場合加熱されて蒸発し図１の図示Ｍの方向に
流れる。着霜発生条件下のエアコン暖房運転では、同一
伝熱効率構造では通風上流部程温度差が大きく着霜量も
大きくなるが、通風上流端部分の通風方向沿い一定長さ
より下流側にのみルーバの切り起こしを行ない通風上流
部分の熱交換効率を低下させてやれば通風方向の着霜分
布の均一化が図れる。
る。ヒートポンプ用室外熱交換器では、平行に配された
多数の扁平チューブ１の間にその扁平チューブに熱的に
接続されたコルゲートフィン２が挟み込まれている。扁
平チューブ１の通風方向奥行ＴＤとコルゲートフィン２
の通風方向奥行ＦＤは同一で、両端は揃えられている。
コルゲートフィン２には、通常上流側と下流側で傾き方
向を逆に切り起こしてあるルーバ３を設けるが、コルゲ
ートフィン２の通風上流端から通風方向に沿った一定の
長さより下流側にのみルーバを設ける。通風空気４はコ
ルゲートフィン２を通り抜ける間に通風空気の有する温
熱（または冷熱）を効率良く伝達して扁平チューブ１の
中に設けられた多数の小孔５の中を流れる蒸発性媒体６
を加熱（または冷却）する。蒸発性媒体６はエアコンの
暖房運転の場合加熱されて蒸発し図１の図示Ｍの方向に
流れる。着霜発生条件下のエアコン暖房運転では、同一
伝熱効率構造では通風上流部程温度差が大きく着霜量も
大きくなるが、通風上流端部分の通風方向沿い一定長さ
より下流側にのみルーバの切り起こしを行ない通風上流
部分の熱交換効率を低下させてやれば通風方向の着霜分
布の均一化が図れる。
【００１２】第２の実施例を図２により説明する。扁平
チューブ１の通風方向奥行ＴＤよりもコルゲートフィン
２の通風方向奥行ＦＤを長くしてコルゲートフィン２の
通風上流端部分を扁平チューブ１より通風上流方向へ突
出させる。このコルゲートフィン２の通風下流部分には
ルーバ３を設けるが、ルーバを切り起こしていない扁平
チューブ１より突き出たコルゲートフィン２の通風上流
端部分は扁平チューブ１から距離が離れるのでフィン効
率が低下して温度が上昇し、着霜量が減少するという効
果がある。その結果、コルゲートフィン２の通風上流端
部分での着霜による目詰まりが防止でき、霜に強いヒー
トポンプ用室外熱交換器が得られる。この時の扁平チュ
ーブ１およびコルゲートフィン２の通風下流端は同一平
面上に並ぶようにするのが、製作上は望ましい。
チューブ１の通風方向奥行ＴＤよりもコルゲートフィン
２の通風方向奥行ＦＤを長くしてコルゲートフィン２の
通風上流端部分を扁平チューブ１より通風上流方向へ突
出させる。このコルゲートフィン２の通風下流部分には
ルーバ３を設けるが、ルーバを切り起こしていない扁平
チューブ１より突き出たコルゲートフィン２の通風上流
端部分は扁平チューブ１から距離が離れるのでフィン効
率が低下して温度が上昇し、着霜量が減少するという効
果がある。その結果、コルゲートフィン２の通風上流端
部分での着霜による目詰まりが防止でき、霜に強いヒー
トポンプ用室外熱交換器が得られる。この時の扁平チュ
ーブ１およびコルゲートフィン２の通風下流端は同一平
面上に並ぶようにするのが、製作上は望ましい。
【００１３】図２の構造ではコルゲートフィン２の通風
上流端部分の伝熱効率が低くなり過ぎる場合には、図３
に示すようにコルゲートフィン２の通風上流端部にもル
ーバを切り起こす。この場合には、扁平チューブ１の通
風上流端付近のコルゲートフィン２にはルーバを切り起
こさない方がよい。
上流端部分の伝熱効率が低くなり過ぎる場合には、図３
に示すようにコルゲートフィン２の通風上流端部にもル
ーバを切り起こす。この場合には、扁平チューブ１の通
風上流端付近のコルゲートフィン２にはルーバを切り起
こさない方がよい。
【００１４】つぎに通風方向と扁平チューブ長手方向と
の直角方向に対する着霜分布をむらにして着霜による目
詰まりが起こるのを妨げる工夫について図４を用いて説
明する。本実施例は、図３の実施例における扁平チュー
ブ１を１本置きに仕切板７に置換えたものである。仕切
板７には蒸発性媒体６が流れないので、エアコン暖房運
転時にはコルゲートフィン２を通して扁平チューブ１か
ら冷却されるだけである。このことは、コルゲートフィ
ン２の物理的な高さＦＨを何等変えることなく等価的に
約２倍にしたことを意味する。即ち、扁平チューブ１に
近い部分のコルゲートフィン２の温度は低く着霜量が多
いのに対し、扁平チューブ１から離れた仕切板７に近い
部分のコルゲートフィン２の温度は高目になり、それだ
け着霜量が減る。結局、熱交換器の通風上流側から見る
と、着霜の多い場所と少ない場所とが縞模様となって並
び、一度に目詰まりすることを防止することができる。
また、この構造は図１および図２の実施例に対する変形
としても採用が可能であり、通風方向と扁平チューブ長
手方向との直角方向に対する着霜分布に関し本実施例と
同様な効果を期待できる。
の直角方向に対する着霜分布をむらにして着霜による目
詰まりが起こるのを妨げる工夫について図４を用いて説
明する。本実施例は、図３の実施例における扁平チュー
ブ１を１本置きに仕切板７に置換えたものである。仕切
板７には蒸発性媒体６が流れないので、エアコン暖房運
転時にはコルゲートフィン２を通して扁平チューブ１か
ら冷却されるだけである。このことは、コルゲートフィ
ン２の物理的な高さＦＨを何等変えることなく等価的に
約２倍にしたことを意味する。即ち、扁平チューブ１に
近い部分のコルゲートフィン２の温度は低く着霜量が多
いのに対し、扁平チューブ１から離れた仕切板７に近い
部分のコルゲートフィン２の温度は高目になり、それだ
け着霜量が減る。結局、熱交換器の通風上流側から見る
と、着霜の多い場所と少ない場所とが縞模様となって並
び、一度に目詰まりすることを防止することができる。
また、この構造は図１および図２の実施例に対する変形
としても採用が可能であり、通風方向と扁平チューブ長
手方向との直角方向に対する着霜分布に関し本実施例と
同様な効果を期待できる。
【００１５】通風方向に沿った着霜の調和方法について
図５，図６により説明する。両図面共コルゲートフィン
２の中央部での通風方向沿いの垂直断面図である。コル
ゲートフィン２に切り起こされたルーバ３は、２〜３群
（上流からサフィックス１，２，３を付して違いを表わ
している）に分割してあり、通風の上流側程コルゲート
フィン２の間の空気の通過最大間隙ＦＧ（上流から順に
サフィックス０，１，２，３を付して通風入口部および
ルーバ群の違いを表わす）を大きくする。即ち ＦＧ０＞ＦＧ１＞ＦＧ２＞ＦＧ３ …（１） とする。したがって、着霜量の多い通風上流側では空気
通過最大間隙が大きく、目詰まりするまでの時間を延ば
すことができる。（１）式の条件を満足させる場合に
は、隣接するルーバの間隙ＬＧ（上流から順にサフィッ
クス１，２，３を付してルーバ群の違いを表わす）には
次の関係が成り立つ。
図５，図６により説明する。両図面共コルゲートフィン
２の中央部での通風方向沿いの垂直断面図である。コル
ゲートフィン２に切り起こされたルーバ３は、２〜３群
（上流からサフィックス１，２，３を付して違いを表わ
している）に分割してあり、通風の上流側程コルゲート
フィン２の間の空気の通過最大間隙ＦＧ（上流から順に
サフィックス０，１，２，３を付して通風入口部および
ルーバ群の違いを表わす）を大きくする。即ち ＦＧ０＞ＦＧ１＞ＦＧ２＞ＦＧ３ …（１） とする。したがって、着霜量の多い通風上流側では空気
通過最大間隙が大きく、目詰まりするまでの時間を延ば
すことができる。（１）式の条件を満足させる場合に
は、隣接するルーバの間隙ＬＧ（上流から順にサフィッ
クス１，２，３を付してルーバ群の違いを表わす）には
次の関係が成り立つ。
【００１６】 ＬＧ１＜ＬＧ２＜ＬＧ３ …（２） したがって、着霜が始まると先ずＬＧ１の隙間が目詰ま
りし、次にＬＧ２そしてＬＧ３と次第に通風下流側へと
目詰まりが進行する。しかし、通風最下流のルーバ群で
比較しても空気通過最大間隙ＦＧ３の方が隣接ルーバ間
隙ＬＧ３に比べて大きいので、隣接ルーバ間隙（ＬＧ１
〜ＬＧ３）が目詰まりした後でも通風空気４はコルゲー
トフィン２の間（ＦＧ０〜ＦＧ３）を通過することがで
きる。この状態はルーバが存在しないものとみなせるの
で、熱伝達率は平板フィンと同程度になり、平板フィン
に近い耐着霜性能により長時間にわたってエアコンの暖
房運転を継続することができる。しかもエアコンの冷房
運転時および着霜の発生しない条件でのエアコン暖房運
転時には着霜による目詰まりがなく、ルーバが有効に働
いて高い熱伝達率を得ることができ、熱交換器の性能が
向上して高いエネルギー効率を得ることができる。
りし、次にＬＧ２そしてＬＧ３と次第に通風下流側へと
目詰まりが進行する。しかし、通風最下流のルーバ群で
比較しても空気通過最大間隙ＦＧ３の方が隣接ルーバ間
隙ＬＧ３に比べて大きいので、隣接ルーバ間隙（ＬＧ１
〜ＬＧ３）が目詰まりした後でも通風空気４はコルゲー
トフィン２の間（ＦＧ０〜ＦＧ３）を通過することがで
きる。この状態はルーバが存在しないものとみなせるの
で、熱伝達率は平板フィンと同程度になり、平板フィン
に近い耐着霜性能により長時間にわたってエアコンの暖
房運転を継続することができる。しかもエアコンの冷房
運転時および着霜の発生しない条件でのエアコン暖房運
転時には着霜による目詰まりがなく、ルーバが有効に働
いて高い熱伝達率を得ることができ、熱交換器の性能が
向上して高いエネルギー効率を得ることができる。
【００１７】この着霜調和方法を実現するための１つの
具体的手法として図５は、図３と図４の実施例の構造の
コルゲートフィン２に切り起こしたルーバ３の実施例を
示したものである。この実施例の構造は、通風上流側か
らルーバ群を３分割してあり、ルーバピッチを一定にし
てルーバの切り起こし角度ＬＡ（上流から順にサフィッ
クス１，２，３を付して群の違いを表わす）を通風下流
側に行くに従って大きくする。即ち、 ＬＡ１＜ＬＡ２＜ＬＡ３ …（３） 具体的には、例えばＬＡ１＝２０°，ＬＡ２＝３０°，
ＬＡ３＝４０°とする。これにより（１）式および
（２）式を満足することができる。
具体的手法として図５は、図３と図４の実施例の構造の
コルゲートフィン２に切り起こしたルーバ３の実施例を
示したものである。この実施例の構造は、通風上流側か
らルーバ群を３分割してあり、ルーバピッチを一定にし
てルーバの切り起こし角度ＬＡ（上流から順にサフィッ
クス１，２，３を付して群の違いを表わす）を通風下流
側に行くに従って大きくする。即ち、 ＬＡ１＜ＬＡ２＜ＬＡ３ …（３） 具体的には、例えばＬＡ１＝２０°，ＬＡ２＝３０°，
ＬＡ３＝４０°とする。これにより（１）式および
（２）式を満足することができる。
【００１８】図６は別の具体的な着霜調和方法の実現手
法として図２の実施例のコルゲートフィン２に切り起こ
されたルーバ３の実施例を示したものである。この実施
例の構造は、ルーバ群を２分割してあり、ルーバの切り
起こし角度を一定とする代りにルーバピッチＬＰ（上流
側から順にサフィックス１，２を付して群の違いを表わ
す）を可変にしたものである。ルーバピッチは次の条件
を満足させる。
法として図２の実施例のコルゲートフィン２に切り起こ
されたルーバ３の実施例を示したものである。この実施
例の構造は、ルーバ群を２分割してあり、ルーバの切り
起こし角度を一定とする代りにルーバピッチＬＰ（上流
側から順にサフィックス１，２を付して群の違いを表わ
す）を可変にしたものである。ルーバピッチは次の条件
を満足させる。
【００１９】 ＬＰ１＜ＬＰ２ …（４） これにより（１）式および（２）式は満足される。
【００２０】図５および図６の具体的手法はいづれの方
法も図１〜図４の実施例の構造に適用しても差支えな
い。着霜に対する効果も同様である。図７に図４，図５
の実施例を包含するモデル熱交換器を用いたヒートポン
プ運転時の通風抵抗の時間変化および風量の時間変化
（図中の実線）と従来の技術に基づくパラレルフロー熱
交換器のそれ（図中の点線）との比較を示す。着霜によ
る通風抵抗の改善が明らかであり、長い時間大風量を確
保することが可能になった。
法も図１〜図４の実施例の構造に適用しても差支えな
い。着霜に対する効果も同様である。図７に図４，図５
の実施例を包含するモデル熱交換器を用いたヒートポン
プ運転時の通風抵抗の時間変化および風量の時間変化
（図中の実線）と従来の技術に基づくパラレルフロー熱
交換器のそれ（図中の点線）との比較を示す。着霜によ
る通風抵抗の改善が明らかであり、長い時間大風量を確
保することが可能になった。
【００２１】
【発明の効果】コルゲートフィンを扁平チューブの通風
上流端よりさらに通風上流側に突き出すことを以って、
エアコン暖房運転時のコルゲートフィン突出部の局部的
フィン効率を低下させ、温度を高目にして通風空気とコ
ルゲートフィンの間の通風径路に沿った温度差分布を均
一化する。これによってコルゲートフィンの通風径路に
沿った着霜分布の通風上流端集中を緩和することが可能
になる。
上流端よりさらに通風上流側に突き出すことを以って、
エアコン暖房運転時のコルゲートフィン突出部の局部的
フィン効率を低下させ、温度を高目にして通風空気とコ
ルゲートフィンの間の通風径路に沿った温度差分布を均
一化する。これによってコルゲートフィンの通風径路に
沿った着霜分布の通風上流端集中を緩和することが可能
になる。
【００２２】また扁平チューブを１本置きに仕切板に置
換えることによって、コルゲートフィンの高さを実質的
に２倍にする効果が得られ、通風方向と扁平チューブ長
手方向との直角方向の着霜分布に着霜の多い場所と少な
い場所のむらを生じさせて一度に目詰まりするのを防止
することができる。
換えることによって、コルゲートフィンの高さを実質的
に２倍にする効果が得られ、通風方向と扁平チューブ長
手方向との直角方向の着霜分布に着霜の多い場所と少な
い場所のむらを生じさせて一度に目詰まりするのを防止
することができる。
【００２３】さらにコルゲートフィン面上に切り起こす
ルーバ形状を通風上流側から下流に行くに従って順次変
え、コルゲートフィンの間の実質的通風路断面積を通風
上流部程大きくすることによって、通風上流側の目詰ま
りに至る迄の着霜許容量を大きくし、目詰まりに至る迄
の時間を延ばすことができる。更に通風上流側程ルーバ
の間隙が小さくそこの目詰まりが早くなるので、通風上
流側程平板フィン特性の状態になるのが早く、通風径路
に沿った着霜分布の調和がとれるようになる。
ルーバ形状を通風上流側から下流に行くに従って順次変
え、コルゲートフィンの間の実質的通風路断面積を通風
上流部程大きくすることによって、通風上流側の目詰ま
りに至る迄の着霜許容量を大きくし、目詰まりに至る迄
の時間を延ばすことができる。更に通風上流側程ルーバ
の間隙が小さくそこの目詰まりが早くなるので、通風上
流側程平板フィン特性の状態になるのが早く、通風径路
に沿った着霜分布の調和がとれるようになる。
【００２４】これらの組合せにより着霜による目詰まり
の起こらない空間を長時間保持し得る、着霜による目詰
まりに強いパラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交
換器を提供することが可能になった。
の起こらない空間を長時間保持し得る、着霜による目詰
まりに強いパラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交
換器を提供することが可能になった。
【図１】本発明による、コルゲートフィン通風上流部に
ルーバを設けない構造のヒートポンプ用室外熱交換器の
部分斜視部である。
ルーバを設けない構造のヒートポンプ用室外熱交換器の
部分斜視部である。
【図２】本発明による、コルゲートフィン通風上流部を
その部分にはルーバを設けないで扁平チユーブより上流
側へ突き出した構造のヒートポンプ用室外熱交換器の部
分斜視図である。
その部分にはルーバを設けないで扁平チユーブより上流
側へ突き出した構造のヒートポンプ用室外熱交換器の部
分斜視図である。
【図３】図２のコルゲートフィン通風上流部にルーバを
設けた構造のヒートポンプ用室外熱交換器の部分斜視図
である。
設けた構造のヒートポンプ用室外熱交換器の部分斜視図
である。
【図４】図３の扁平チューブを１本置きに仕切板に置換
えた構造のヒートポンプ用室外熱交換器の部分斜視図で
ある。
えた構造のヒートポンプ用室外熱交換器の部分斜視図で
ある。
【図５】図３および図４の構造のコルゲートフィンに本
発明によるルーバを切り起こした場合の断面図である。
発明によるルーバを切り起こした場合の断面図である。
【図６】図２の構造のコルゲートフィンに本発明による
ルーバを切り起こした場合の断面図である。
ルーバを切り起こした場合の断面図である。
【図７】本発明と従来品の運転時間に対する通風量と通
風抵抗の変化特性の１例を示す図である。
風抵抗の変化特性の１例を示す図である。
【図８】従来のパラレルフロー型のヒートポンプ用室外
熱交換器の全体斜視図である。
熱交換器の全体斜視図である。
【図９】従来のパラレルフロー型のヒートポンプ用室外
熱交換器の部分斜視図である。
熱交換器の部分斜視図である。
１…扁平チューブ、２…コルゲートフィン、３…ルー
バ、４…通風空気、５…扁平チューブ内小孔、６…蒸発
性媒体、７…仕切板。
バ、４…通風空気、５…扁平チューブ内小孔、６…蒸発
性媒体、７…仕切板。
フロントページの続き (72)発明者 吉永 信也 栃木県下都賀郡大平町富田800番地 株式 会社日立製作所栃木工場内 (72)発明者 小暮 博志 栃木県下都賀郡大平町富田800番地 株式 会社日立製作所栃木工場内 (72)発明者 星野 良一 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和アル ミニウム株式会社内 (72)発明者 若林 信弘 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和アル ミニウム株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】平行に配された複数の扁平チューブとコル
ゲートフィンとが通風直角方向に交互に積層されてなる
パラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器におい
て、前記コルゲートフィンの通風上流端から通風方向に
沿った一定の長さより下流側にのみ複数の群に分けたル
ーバを設けることを特徴とするヒートポンプ用室外熱交
換器。 - 【請求項２】平行に配された複数の扁平チューブとコル
ゲートフィンとが通風直角方向に交互に積層されてなる
パラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器におい
て、前記コルゲートフィンの通風方向奥行を、前記扁平
チューブの通風方向奥行より大きくし、前記コルゲート
フィンの通風上流端部分を前記扁平チューブの通風上流
端より通風上流方向へ突き出し、前記コルゲートフィン
の通風上流端から通風方向に沿った一定の長さより下流
側にのみ複数の群に分けたルーバを設けることを特徴と
するヒートポンプ用室外熱交換器。 - 【請求項３】請求項２において、前記扁平チューブを１
本置きに仕切板に置換え、扁平チューブ，コルゲートフ
ィン，仕切板，コルゲートフィン，扁平チューブの順に
積層したことを特徴とするヒートポンプ用室外熱交換
器。 - 【請求項４】請求項２と３のいづれかにおいて、前記扁
平チューブの通風上流端より突き出た前記コルゲートフ
ィンの通風上流端部分に一群のルーバを設けることを特
徴とするヒートポンプ用室外熱交換器。 - 【請求項５】平行に配された複数の扁平チューブとコル
ゲートフィンとが通風直角方向に交互に積層されてなる
パラレルフロー型のヒートポンプ用室外熱交換器におい
て、前記コルゲートフィン面上に設けられるルーバを複
数の群に分け、おのおのの群のルーバの形状を通風上流
側から下流に行くに従って順次変え、前記コルゲートフ
ィンの間の実質的通風路断面積を通風上流部程大きくし
たことを特徴とするヒートポンプ用室外熱交換器。 - 【請求項６】請求項５において、前記コルゲートフィン
面上に設けられる前記群ごとのルーバの切り起こし角度
を通風上流側から下流に行くに従って順次大きくしたこ
とを特徴とするヒートポンプ用室外熱交換器。 - 【請求項７】請求項５において、前記コルゲートフィン
面上に設けられる前記群ごとのルーバピッチを通風上流
側から下流に行くに従って順次大きくしたことを特徴と
するヒートポンプ用室外熱交換器。 - 【請求項８】請求項２と３と４のいづれかにおいて、前
記コルゲートフィン面上に設けられる複数の群に分けら
れたおのおのの群のルーバの形状を通風上流側から下流
に行くに従って順次変えて前記コルゲートフィンの間の
実質的通風路断面積を通風上流程大きくしたことを特徴
とするヒートポンプ用室外熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29478792A JPH06147785A (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | ヒートポンプ用室外熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29478792A JPH06147785A (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | ヒートポンプ用室外熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06147785A true JPH06147785A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17812276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29478792A Pending JPH06147785A (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | ヒートポンプ用室外熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06147785A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-11-04 JP JP29478792A patent/JPH06147785A/ja active Pending
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