JP2008249299A - Fin tube type heat exchanger and air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィンチューブ型熱交換器、特に、気流中に配置された伝熱フィンと、伝熱フィンに挿入されており気流の流れ方向に略直交する方向に配置された複数の伝熱管とを備えたフィンチューブ型熱交換器およびこのフィンチューブ型熱交換器を有する空気調和装置に関する。 The present invention relates to a finned tube heat exchanger, in particular, heat transfer fins arranged in an air flow, and a plurality of heat transfer tubes inserted in the heat transfer fins and arranged in a direction substantially perpendicular to the flow direction of the air flow, The present invention relates to a finned-tube heat exchanger provided with an air conditioner having the finned-tube heat exchanger.
従来、フィンチューブ型熱交換器の熱交換効率を高める手法として、伝熱管の気流の流れ方向後側に気流を導くように切り起こしを配置するものが知られている(特許文献1参照)。
特許文献1の技術のような熱交換器では、凝縮器として機能させる際に、冷媒入口近傍の伝熱管内には過熱状態となったガス冷媒が流動し、また、冷媒出口近傍の伝熱管内には過冷却状態となった液冷媒が流動することになる。そして、過熱状態または過冷却状態となった冷媒は、熱交換器の周囲の空気と熱交換する際に、潜熱移動を伴わずに顕熱移動による熱交換を行うことになる。また、過熱状態または過冷却状態となった冷媒と気液二相状態の冷媒とは温度差が生じている。このため、冷媒入口近傍および冷媒出口近傍では、伝熱フィンにおける熱伝導による温度の異なる冷媒間で熱交換が行われてしまうことになり熱交換効率が悪くなる。このように過熱状態および過冷却状態となった冷媒が熱交換器内の一部を占有することは、熱交換器の性能を低下させる原因となっている。
In the heat exchanger as in the technique of
本発明の課題は、フィンチューブ型熱交換器において、熱交換性能の低下を防ぐフィンチューブ型熱交換器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a finned tube heat exchanger that prevents deterioration in heat exchange performance in a finned tube heat exchanger.
第1発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、伝熱フィンと複数の伝熱管とを備える。伝熱フィンは、気流中に配置される。複数の伝熱管は、伝熱フィンに挿入されており、気流の流れ方向に交差する方向に伝熱管列を形成して配置される。複数の伝熱管は、第1伝熱管部分と第2伝熱管部分とを有する。第1伝熱管部分には、過熱ガス冷媒または過冷却液冷媒が流れる。第2伝熱管部分には、気液二相冷媒が流れる。伝熱フィンには、第1切り起こし部と第2切り起こし部とが切り起こし加工により形成される。第1切り起こし部は、第1伝熱管部分と第2伝熱管部分との間付近の第1伝熱フィン部分において気流の流れ方向に沿って配置される。第2切り起こし部は、第1伝熱フィン部分とは異なる第2伝熱フィン部分において気流の流れ方向に沿って配置される。第1切り起こし部および第2切り起こし部は、伝熱管近傍の気流が伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように、伝熱管の伝熱管列の列方向の両側において気流の流れ方向に対して傾斜している。そして、第1投影角度は、第2投影角度よりも大きい。なお、第1投影角度は、伝熱管の中心から第1切り起こし部の両端を仮想的に結ぶ第1直線が為す角度である。また、第2投影角度は、伝熱管の中心から第2切り起こし部の両端を仮想的に結ぶ第2直線が為す角度である。 The finned tube heat exchanger according to the first invention includes a heat transfer fin and a plurality of heat transfer tubes. The heat transfer fin is disposed in the airflow. The plurality of heat transfer tubes are inserted into the heat transfer fins, and are arranged so as to form a heat transfer tube array in a direction crossing the airflow direction. The plurality of heat transfer tubes have a first heat transfer tube portion and a second heat transfer tube portion. A superheated gas refrigerant or a supercooled liquid refrigerant flows through the first heat transfer tube portion. A gas-liquid two-phase refrigerant flows through the second heat transfer tube portion. In the heat transfer fin, a first cut and raised portion and a second cut and raised portion are formed by cutting and raising processing. A 1st raising part is arrange | positioned along the flow direction of airflow in the 1st heat-transfer fin part of the vicinity between the 1st heat-transfer tube part and the 2nd heat-transfer tube part. A 2nd raising part is arrange | positioned along the flow direction of an airflow in the 2nd heat-transfer fin part different from a 1st heat-transfer fin part. The first cut-and-raised portion and the second cut-and-raised portion are configured to flow air currents on both sides in the row direction of the heat transfer tube rows of the heat transfer tubes so that the air flow in the vicinity of the heat transfer tubes is guided to the rear side in the flow direction of the heat transfer tubes. Inclined with respect to direction. The first projection angle is larger than the second projection angle. The first projection angle is an angle formed by a first straight line that virtually connects both ends of the first cut and raised portion from the center of the heat transfer tube. The second projection angle is an angle formed by a second straight line that virtually connects both ends of the second cut and raised portion from the center of the heat transfer tube.
本発明では、第1投影角度が第2投影角度よりも大きくなるように、第1切り起こし部と第2切り起こし部とが形成されている。すなわち、第1伝熱管部分と第2伝熱管部分との間のような熱伝導が起こりやすい第1伝熱フィン部分に、第2伝熱フィン部分よりも伝熱管列の列方向に熱伝導が起こりにくい第1切り起こし部を形成している。したがって、伝熱管内部の冷媒同士の熱交換が起こることを低減することができ、熱交換性能の低下を抑えることができる。 In the present invention, the first cut-and-raised portion and the second cut-and-raised portion are formed so that the first projection angle is larger than the second projection angle. That is, the heat conduction between the first heat transfer tube portion and the second heat transfer tube portion is more likely to occur in the row direction of the heat transfer tube row than the second heat transfer fin portion. A first cut-and-raised portion that is unlikely to occur is formed. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of heat exchange between the refrigerants inside the heat transfer tubes, and it is possible to suppress a decrease in heat exchange performance.
第2発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、第1発明に係るフィンチューブ型熱交換器であって、第1切り起こし部は、伝熱管近傍の気流が伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように第3直線上に真っ直ぐに並ぶ。 A finned tube heat exchanger according to a second aspect of the present invention is the finned tube heat exchanger according to the first aspect of the present invention, wherein the first cut-and-raised part is a rear side in the flow direction of the airflow of the heat transfer tube. Line up straight on the 3rd straight line as guided by
本発明では、第1切り起こし部が、第3直線上に真っ直ぐに並んでいる。したがって、第1切り起こし部の気流の流れ方向上流側部分により、縦渦を発生させることができ、第1切り起こし部の気流の流れ方向下流側部分のさらに後側に形成される死水域を低減することができる。 In the present invention, the first cut-and-raised portions are arranged straight on the third straight line. Accordingly, the vertical vortex can be generated by the upstream portion of the first cut-and-raised portion in the airflow direction, and the dead water area formed on the further rear side of the downstream portion of the first cut-and-raised portion in the airflow direction. Can be reduced.
第3発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、第1発明または第2発明に係るフィンチューブ型熱交換器であって、第2切り起こし部は、伝熱管近傍の気流が伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように第4直線上に真っ直ぐに並ぶ。 A finned tube heat exchanger according to a third aspect of the present invention is the finned tube heat exchanger according to the first or second aspect of the present invention, wherein the second cut-and-raised portion is configured such that the airflow in the vicinity of the heat transfer tube is the airflow of the heat transfer tube. They are arranged straight on the fourth straight line so as to be guided rearward in the flow direction.
本発明では、第2切り起こし部が、第4直線上に真っ直ぐに並んでいる。したがって、第2切り起こし部の気流の流れ方向上流側部分により、縦渦を発生させることができ、第2切り起こし部の気流の流れ方向下流側部分のさらに後側に形成される死水域を低減することができる。 In the present invention, the second cut-and-raised portions are aligned straight on the fourth straight line. Accordingly, the vertical vortex can be generated by the upstream portion of the second cut-and-raised portion in the airflow direction, and the dead water area formed on the further rear side of the downstream portion of the second cut-and-raised portion in the airflow direction. Can be reduced.
第4発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、伝熱フィンと複数の伝熱管とを備える。伝熱フィンは、気流中に配置される。複数の伝熱管は、伝熱フィンに挿入されており、気流の流れ方向に交差する方向に伝熱管列を形成して配置される。複数の伝熱管は、第1伝熱管部分と第2伝熱管部分とを有する。第1伝熱管部分には、過熱ガス冷媒または過冷却液冷媒が流れる。第2伝熱管部分には、気液二相冷媒が流れる。伝熱フィンには、複数の第1切り起こし部と複数の第2切り起こし部とが切り起こし加工により形成されている。複数の第1切り起こし部は、第1伝熱管部分と第2伝熱管部分との間付近の第1伝熱フィン部分において気流の流れ方向に沿って配置される。複数の第2切り起こし部は、第1伝熱フィン部分とは異なる第2伝熱フィン部分において気流の流れ方向に沿って配置される。複数の第1切り起こし部および複数の第2切り起こし部は、伝熱管近傍の気流が伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように、伝熱管の伝熱管列の列方向の両側において気流の流れ方向に対して傾斜している。そして、第1投影角度の総和は、第2投影角度の総和よりも大きい。なお、第1投影角度は、伝熱管の中心から各第1切り起こし部の両端を仮想的に結ぶ第1直線が為す角度である。また、第2投影角度は、伝熱管の中心から各第2切り起こし部の両端を仮想的に結ぶ第2直線が為す角度である。 A finned tube heat exchanger according to a fourth aspect of the present invention includes a heat transfer fin and a plurality of heat transfer tubes. The heat transfer fin is disposed in the airflow. The plurality of heat transfer tubes are inserted into the heat transfer fins, and are arranged so as to form a heat transfer tube array in a direction crossing the airflow direction. The plurality of heat transfer tubes have a first heat transfer tube portion and a second heat transfer tube portion. A superheated gas refrigerant or a supercooled liquid refrigerant flows through the first heat transfer tube portion. A gas-liquid two-phase refrigerant flows through the second heat transfer tube portion. In the heat transfer fin, a plurality of first cut and raised portions and a plurality of second cut and raised portions are formed by cutting and raising. The plurality of first cut-and-raised portions are arranged along the airflow direction in the first heat transfer fin portion in the vicinity between the first heat transfer tube portion and the second heat transfer tube portion. The plurality of second cut-and-raised portions are arranged along the airflow direction in the second heat transfer fin portion different from the first heat transfer fin portion. The plurality of first cut-and-raised portions and the plurality of second cut-and-raised portions are arranged on both sides in the row direction of the heat transfer tube rows of the heat transfer tubes so that the air flow in the vicinity of the heat transfer tubes is guided to the rear side in the flow direction of the heat flow of the heat transfer tubes. In the direction of the air flow. The sum of the first projection angles is larger than the sum of the second projection angles. The first projection angle is an angle formed by a first straight line that virtually connects both ends of each first cut and raised portion from the center of the heat transfer tube. The second projection angle is an angle formed by a second straight line that virtually connects both ends of each second raised portion from the center of the heat transfer tube.
本発明では、第1切り起こし部と第2切り起こし部とが複数ある場合に、各第1切り起こし部の両端を仮想的に結ぶ第1直線が為す第1投影角度の総和が、各第2切り起こし部の両端を仮想的に結ぶ第2直線が為す第2投影角度の総和よりも大きい。すなわち、第1伝熱管部分と第2伝熱管部分との間のような熱伝導が起こりやすい第1伝熱フィン部分に、第2伝熱フィン部分よりも伝熱管列の列方向に熱伝導が起こりにくい第1切り起こし部を形成している。したがって、伝熱管内部の冷媒同士の熱交換が起こることを低減することができ、熱交換性能の低下を抑えることができる。 In the present invention, when there are a plurality of first cut-and-raised portions and second cut-and-raised portions, the total sum of the first projection angles formed by the first straight line that virtually connects both ends of each first cut-and-raised portion is The sum of the second projection angles formed by the second straight line that virtually connects both ends of the two cut and raised portions is larger. That is, the heat conduction between the first heat transfer tube portion and the second heat transfer tube portion is more likely to occur in the row direction of the heat transfer tube row than the second heat transfer fin portion. A first cut-and-raised portion that is unlikely to occur is formed. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of heat exchange between the refrigerants inside the heat transfer tubes, and it is possible to suppress a decrease in heat exchange performance.
第5発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、第4発明に係るフィンチューブ型熱交換器であって、複数の第1切り起こし部は、伝熱管近傍の気流が伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように第3直線上に真っ直ぐに並ぶ。 A finned tube heat exchanger according to a fifth aspect of the present invention is the finned tube heat exchanger according to the fourth aspect of the present invention, wherein the plurality of first cut-and-raised parts are such that the airflow in the vicinity of the heat transfer tube is the flow direction of the airflow of the heat transfer tube. Line up straight on the 3rd straight line so as to be guided to the rear side.
本発明では、複数の第1切り起こし部が、第3直線上に真っ直ぐに並んでいる。したがって、気流の流れ方向上流側に配置される第1切り起こし部により、縦渦を発生させることができ、気流の流れ方向下流側に配置される第1切り起こし部のさらに後側に形成される死水域を低減することができる。 In the present invention, the plurality of first cut and raised portions are aligned straight on the third straight line. Therefore, the vertical vortex can be generated by the first cut-and-raised portion arranged on the upstream side in the flow direction of the airflow, and is formed further on the rear side of the first cut-and-raised portion arranged on the downstream side in the flow direction of the airflow. The dead water area can be reduced.
第6発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、第4発明または第5発明に係るフィンチューブ型熱交換器であって、複数の第2切り起こし部は、伝熱管近傍の気流が伝熱管の気流の流れ方向後側に案内されるように第4直線上に真っ直ぐに並ぶ。 A finned tube heat exchanger according to a sixth aspect of the present invention is the finned tube heat exchanger according to the fourth or fifth aspect of the present invention, wherein the plurality of second cut-and-raised portions are arranged such that the airflow in the vicinity of the heat transfer tube is a heat transfer tube. They are arranged straight on the fourth straight line so as to be guided to the rear side in the airflow direction.
本発明では、複数の第2切り起こし部が、第4直線上に真っ直ぐに並んでいる。したがって、気流の流れ方向上流側に配置される第2切り起こし部により、縦渦を発生させることができ、気流の流れ方向下流側に配置される第2切り起こし部のさらに後側に形成される死水域を低減することができる。 In the present invention, the plurality of second cut and raised portions are aligned straight on the fourth straight line. Accordingly, the vertical vortex can be generated by the second cut-and-raised portion arranged on the upstream side in the airflow direction, and is formed further on the rear side of the second cut-and-raised portion arranged on the downstream side in the airflow direction. The dead water area can be reduced.
第1発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、伝熱管内部の冷媒同士の熱交換が起こることを低減することができ、熱交換性能の低下を抑えることができる。 In the finned tube heat exchanger according to the first invention, it is possible to reduce the heat exchange between the refrigerants inside the heat transfer tubes, and to suppress a decrease in the heat exchange performance.
第2発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、第1切り起こし部の気流の流れ方向上流側部分により、縦渦を発生させることができ、第1切り起こし部の気流の流れ方向下流側部分のさらに後側に形成される死水域を低減することができる。 In the finned tube heat exchanger according to the second aspect of the invention, the vertical vortex can be generated by the upstream portion of the first cut-and-raised portion in the airflow direction, and the downstream portion of the first cut-and-raised portion in the airflow direction. It is possible to reduce the dead water area formed on the further rear side of the.
第3発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、第2切り起こし部の気流の流れ方向上流側部分により、縦渦を発生させることができ、第2切り起こし部の気流の流れ方向下流側部分のさらに後側に形成される死水域を低減することができる。 In the finned tube heat exchanger according to the third aspect of the present invention, the vertical vortex can be generated by the upstream portion of the second cut-and-raised portion in the airflow direction, and the downstream portion of the second cut-and-raised portion in the airflow direction. It is possible to reduce the dead water area formed on the further rear side of the.
第4発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、伝熱管内部の冷媒同士の熱交換が起こることを低減することができ、熱交換性能の低下を抑えることができる。 In the finned tube heat exchanger according to the fourth aspect of the present invention, it is possible to reduce the heat exchange between the refrigerants inside the heat transfer tubes, and it is possible to suppress the deterioration of the heat exchange performance.
第5発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、気流の流れ方向上流側に配置される第1切り起こし部により、縦渦を発生させることができ、気流の流れ方向下流側に配置される第1切り起こし部のさらに後側に形成される死水域を低減することができる。 In the finned tube heat exchanger according to the fifth aspect of the present invention, the vertical vortex can be generated by the first cut and raised portion arranged on the upstream side in the flow direction of the airflow, and the first arranged on the downstream side in the flow direction of the airflow. The dead water area formed on the further rear side of the one cut-and-raised portion can be reduced.
第6発明に係るフィンチューブ型熱交換器では、気流の流れ方向上流側に配置される第2切り起こし部により、縦渦を発生させることができ、気流の流れ方向下流側に配置される第2切り起こし部のさらに後側に形成される死水域を低減することができる。 In the finned tube heat exchanger according to the sixth aspect of the present invention, the vertical vortex can be generated by the second cut and raised portion arranged on the upstream side in the airflow direction, and the second vortex arranged on the downstream side in the airflow direction. The dead water area formed on the further rear side of the two cut-and-raised portions can be reduced.
以下、本発明にかかる空気調和装置の一実施形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of an air-conditioning apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に本発明の一実施形態に係る空気調和装置の斜視図を示す。また、図2に、図1の水平方向中央付近の内部構造を表す側面断面図を示す。 FIG. 1 is a perspective view of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side sectional view showing the internal structure near the center in the horizontal direction of FIG.
(1)壁掛型室内機
図1に本発明の一実施形態に係る空気調和装置10の斜視図を示す。なお、以下の説明において、空気調和装置10に関する方向や位置を示す場合には、空気調和装置10が室内の壁面に装着された状態を基準として示すものとする。そして、空気調和装置10の壁面に装着される部分を空気調和装置10(すなわち、室内機ケーシング11)の背面とし、背面に対向して室内に突出する面を前面(または正面)とし、前面および背面の横側の面を側面(より具体的には、正面から見て右側の面を右側面、正面から見て左側の面を左側面)とし、前面および背面の上側の面を天面とし、前面および背面の下側の面を底面とする。
(1) Wall-mounted indoor unit FIG. 1 is a perspective view of an
空気調和装置10は、室内の壁面の上部に装着される壁掛型室内機であり、室内の冷暖房等を行う機能を有している。空気調和装置10は、主として、フィンチューブ型熱交換器1と、送風ファン4と、フィンチューブ型熱交換器1および送風ファン4を収容する室内機ケーシング11とを備えている。
The
室内機ケーシング11は、正面視において水平方向に長い直方体形状を有しており、図2に示されるように、主として、送風ファン4と、フィンチューブ型熱交換器1とを収容している。室内機ケーシング11には、吸入口12と、吹出口13とが設けられている。ここで、図2は、空気調和装置10の水平方向中央付近の内部構造を示す側面断面図である。吹出口13は、室内機ケーシング11内から室内へと吹き出される空気が通る開口であり、室内機ケーシング11の底面の前側部分に設けられる。吸入口12は、室内から室内機ケーシング11内へと取り込まれる空気が通る開口であり、室内機ケーシング11の天面に設けられている。
The
送風ファン4は、水平方向に細長い円筒形状に構成され、中心軸が水平方向に平行になるように配置されたクロスフローファンである。送風ファン4の周面には、複数の翼が設けられている。送風ファン4は、図示しないファンモータによって中心軸周りに回転駆動され、吸入口12を通じて室内の空気を室内機ケーシング11内に取り込み、フィンチューブ型熱交換器1を通過させた後に、室内機ケーシング11内から室内へ吹き出す空気の流れを、吹出口13から生じさせる。送風ファン4は、側面視において室内機ケーシング11の概ね中央に配置されている。
The
フィンチューブ型熱交換器1は、本実施形態において、複数の伝熱管3を逆V字型に並べて形成されたクロスフィンチューブ型の熱交換器であり、送風ファン4を上側から囲うように配置される。ここで、複数の伝熱管3は、室内機ケーシング11内の前面側に第1伝熱管群G1を形成し、背面側に第2伝熱管群G2を形成する。第1伝熱管群G1および第2伝熱管群G2は、それぞれ2列の伝熱管列により形成される。そして、フィンチューブ型熱交換器1は、屋外等に設置された室外機に冷媒配管を介して接続されている。フィンチューブ型熱交換器1は、冷房運転時には内部を流れる冷媒の蒸発器として、暖房運転時には内部を流れる冷媒の凝縮器として機能できるようになっている。これにより、フィンチューブ型熱交換器1は、送風ファン4によって吸込口12を通じて室内機ケーシング11内に吸入された空気と熱交換を行って、冷房運転時には空気を冷却し、暖房運転時には空気を加熱することができる。
In this embodiment, the finned
また、フィンチューブ熱交換器1は、第1伝熱管群G1が並んでいる列方向(第2方向D2)における中央付近の送風ファン4側の冷媒入口管31a,31b(本実施形態では2本の伝熱管3)から冷媒を流入させており、第1伝熱管群G1の第2方向D2における上部の前面側の2本の冷媒出口管32a,32b(本実施形態では2本の伝熱管3)から熱交換後の冷媒を流出させている。ここで、本実施形態におけるフィンチューブ型熱交換器1では、冷媒は、2つの冷媒経路いわゆるパス91,92を流れる。パス91では、冷媒は、冷媒入口管31aから流入し、第1伝熱管群G1の上部の伝熱管3および第2伝熱管群G2を流通し、冷媒出口管32aから流出する。パス92では、冷媒は、冷媒入口管31bから流入し、第1伝熱管群G1の下部の伝熱管3を流通し、冷媒出口管32bから流出する。なお、図2において、隣り合う伝熱管3を結ぶように描いた実線は、隣り合う伝熱管3を図2における手前側(すなわちフィンチューブ型熱交換器1の正面視において右端側)が接続されており、隣り合う伝熱管3を結ぶように描いた破線は、隣り合う伝熱管3を図2における奥側(すなわちフィンチューブ型熱交換器1の正面視において左端側)を接続されていることを示している。ここで、フィンチューブ型熱交換器1の伝熱管3には、凝縮器として機能している場合に、冷媒入口管31a,31bおよびその近傍を過熱状態となっている過熱ガス冷媒が流れ、冷媒出口管32a,32bおよびその近傍を過冷却状態となっている過冷却液冷媒が流れ、冷媒入口管31a,31bおよびその近傍と冷媒出口管32a,32bとの間を気液二相状態となっている二相冷媒が流れる。すなわち、フィンチューブ型熱交換器1の伝熱管3を流れる冷媒の状態に応じて、伝熱管3は、過熱ガス冷媒が流れる過熱ガス冷媒通過部分3aと、気液二相状態となっている二相冷媒が流れる二相冷媒通過部分3bと、過冷却状態となっている過冷却冷媒が流れる過冷却液冷媒通過部分3cとに分類できる(図2のハッチング部分参照)。そして、伝熱フィン2は、過熱ガス冷媒通過部分3aと二相冷媒通過部分3bとの間の第1伝熱フィン部分2aと、過冷却液冷媒通過部分3cと二相冷媒通過部分3bとの間の第2伝熱フィン部分2bと、第1伝熱フィン部分2aおよび第2伝熱フィン部分以外の第3伝熱フィン部分2cとに分類できる。
Further, the fin
(2)フィンチューブ型熱交換器の基本構成
図3〜図5にフィンチューブ型熱交換器1の要部を示す。ここで、図3は、フィンチューブ型熱交換器1の図2の領域Z1における断面図である。なお、ここにいう「領域Z1」とは、伝熱管3における過熱ガス冷媒通過部分3aおよび二相冷媒通過部分3b近傍の領域であって(図2参照)、図3に示す領域Z1は、2つある領域Z1のうちで上部のものである。図4は、フィンチューブ型熱交換器1のIV−IV断面図である。図5は、図3のV−V断面図である。
(2) Basic configuration of finned tube heat exchanger FIGS. 3 to 5 show the main part of the finned
フィンチューブ型熱交換器1は、クロスフィンアンドチューブ型熱交換器であり、主として、複数のプレート状の伝熱フィン2と、複数の伝熱管3とを備えている。伝熱フィン2は、その平面方向を空気等の気流の流れ方向に概ね沿わせた状態で、板厚方向に並んで配置されている。伝熱フィン2には、気流の流れ方向に略直交する方向に間隔を空けて複数の貫通孔27が形成されている。貫通孔27の周囲部分は、伝熱フィン2の板厚方向の一方側に突出する環状のカラー部23となっている。カラー部23は、板厚方向に隣り合う伝熱フィン2のカラー部23が形成された面と反対の面に当接しており、各伝熱フィン2の板厚方向間に所定の間隔Hを確保している。伝熱管3は、内部に冷媒等の熱媒体が流れる管部材であり、板厚方向に並んで配置された複数の伝熱フィン2に挿入されており、気流の流れ方向に略直交する方向に配置されている。具体的には、伝熱管3は、伝熱フィン2に形成された貫通孔27を貫通しており、フィンチューブ型熱交換器1の組立時の拡管作業によって、カラー部23の内面に密着している。
The fin tube
また、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器1は、複数の伝熱管3の配列方向が略上下方向となるように設置された状態で使用されるものである。このため、気流は、フィンチューブ型熱交換器1を、鉛直方向に交差する方向に向かって横切るように流れることになる。なお、以下の説明において、「上側」、「上方」や「下側」、「下方」という文言を用いる場合には、伝熱管3の配列方向を示しているものとする。
Moreover, the finned-
(3)伝熱フィンの詳細形状
次に、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器1の用いられている伝熱フィン2の詳細形状について説明する。なお、ここで説明する伝熱フィン2の詳細形状は、図3に示す領域Z1における伝熱フィン2の詳細形状である。
(3) Detailed shape of heat transfer fin Next, the detailed shape of the
領域Z1における伝熱フィン2には、第1伝熱フィン部分2aおよび第3伝熱フィン部分2cに、各伝熱管3の鉛直方向における両側(すなわち、各伝熱管3の下側および上側)において、気流の流れ方向上流側から下流側に向かって真っ直ぐに並ぶ複数(本実施形態では、下側に3つ、上側に3つ)の切り起こし部21a〜21f,25a〜25fが、切り起こし加工により、伝熱フィン面28に形成されている(図3参照)。ここで、下側の切り起こし部を第1切り起こし部21a〜21c,25a〜25c、上側の切り起こし部を第2切り起こし部21d〜21f,25d〜25fとする。また、領域Z1における伝熱管3の並んでいる方向は、鉛直方向(第1方向D1)から右回りに第1角θ1傾いている第2方向であり、気流は、鉛直方向(第1方向D1)から左回りに第2角θ2傾いた方向(第3方向)に流れる。そして、この第1切り起こし部21a〜21c,25a〜25cを仮想的に結ぶ第1直線L1は、伝熱管3近傍の気流が伝熱管3における気流の流れ方向(第3方向D3)後側に案内されるように、第3方向D3と平行な第3直線L3に対して傾斜している。また、第2切り起こし部21d〜21f,25d〜25fを仮想的に結ぶ第2直線L2は、伝熱管3近傍の気流が伝熱管3における気流の流れ方向(第3方向D3)後側に案内されるように、第3方向D3と平行な第4直線L4に対して傾斜している。ここで、第1直線L1の第3直線L3に対する迎え角α1と、第2直線L2の第4直線L4に対する迎え角α2とは、10°〜30°の範囲内になるように設定されている。
The
このように第1切り起こし部21a〜21c,25a〜25cおよび第2切り起こし部21d〜21f,25d〜25fは、第1伝熱フィン部分2aおよび第3伝熱フィン部分2cにおける伝熱管3近傍の気流が伝熱管3の気流の流れ方向(第3方向D3)後側に案内されるように第3方向D3に対して傾斜している。このため、主として、切り起こし部21a〜21f,25a〜25fのうち伝熱フィン2の気流の流れ方向D4前側に配置された第1切り起こし部21a,25aおよび第2切り起こし部21d,25dによって境界層を更新する効果を確実に得ることができる。また、第1伝熱フィン部分2aおよび第3伝熱フィン部分2cにおいては、伝熱フィン2の気流の流れ方向(第3方向D3)後側に配置された第1切り起こし部21c,25cおよび第2切り起こし部21f,25fによって伝熱管3の気流の流れ方向(第3方向D3)によって伝熱管3の気流の流れ方向(第3方向D3)後側の部分に形成される死水域を低減する効果を得ることができる。
Thus, the 1st cut-and-raised
また、各切り起こし部21a〜21f,25a〜25fは、気流の流れ方向下流側に向かって高さが漸増するように形成されている。本実施形態において、各切り起こし部21a〜21f,25a〜25fは、略台形状または略三角形状であり(図5参照、図5は、第2切り起こし部21d〜21fを示す図であるが、第1切り起こし部21a〜21cについても同様の形状を有し、また、第3伝熱フィン部分2cにおける切り起こし部25a〜25fについては、その折り曲げ長さが異なるのみであり第1伝熱フィン部分2aにおける切り起こし部21a〜21fと同様に高さが漸増している)、その最大高さhがカラー部23の高さHよりも低くなるように形成されている(図4,図5参照)。
Moreover, each cut-and-raised
このように各伝熱管3の鉛直方向両側に形成された切り起こし部21a〜21f,25a〜25fのそれぞれが気流の流れ方向上流側から下流側に向かう複数(本実施形態では、第1伝熱フィン部分2a、第2伝熱フィン部分2b、および第3伝熱フィン部分2cの全てにおいて、上下で各3つずつ)の第1切り起こし部21a〜21c,25a〜25cおよび第2切り起こし部21d〜21f,25d〜25fに分割されている。このため、伝熱フィン2に凝縮水などの水滴が発生した場合に、水滴を第1切り起こし部21a〜21c,25a〜25cの隙間および第2切り起こし部21d〜21f,25d〜25fの隙間から排出されやすくすることができる。これにより、伝熱フィン2に発生する水滴の影響を受けることなく、切り起こし部21a〜21f,25a〜25fによる伝熱促進効果を得ることができるようになる。
Thus, each of the cut-and-raised
また、切り起こし部21a〜21f,25a〜25fが切り起こされる際に伝熱フィン2に形成されるスリット孔22a〜22f,26a〜26fは、各切り起こし部21a〜21f,25a〜25fの上側に配置される。さらに、伝熱フィン2には、カラー部23の周囲にカラー部23と同心円形状の凹部24が設けられている。この凹部24は、図3に示すように断面がカラー部23に外接する位置にカラー部23とは逆の方向に伝熱フィン2を凹ませて形成されている。
Moreover, when the cut-and-raised
このように、各切り起こし部21a〜21f,25a〜25fは、伝熱フィン2を上部から下部に向かって切り起こして形成されている。このため、第1伝熱フィン部分2aでは、特に水滴が滞留しやすい伝熱管3と第1切り起こし部21a〜21cとの間に第1スリット孔22a〜22cが形成されることになり、伝熱管3と第1切り起こし部21a〜21cとの間に水滴が滞留しにくくなる。また、第3伝熱フィン部分2cでは、第1伝熱フィン部分2aと同様に、特に水滴が滞留しやすい伝熱管3と第1切り起こし部25a〜25cとの間に第1スリット孔26a〜26cが形成されることになり、伝熱管3と第1切り起こし部25a〜25cとの間に水滴が滞留しにくくなる。このため、水滴は、伝熱フィン2から排出されやすくなる。また、伝熱フィン2における伝熱管3の周囲全体に凹部24を形成している。したがって、この凹部24に水滴が一時的に滞留し、所定量以上の水滴が滞留した後に流下し排出されることになる。このため、水滴を第1切り起こし部21a〜21c,25a〜25cと伝熱管3との間にあまり滞留させることなく、水滴を排出させることができる。
As described above, the cut-and-raised
なお、第1切り起こし部21a〜21cと第2切り起こし部21d〜21fとは、伝熱フィン2の第1伝熱フィン部分2aに形成され、第1切り起こし部25a〜25cと第2切り起こし部25d〜25fとは第3伝熱フィン部分2cに形成される(図3参照)。そして、第1伝熱フィン部分2aに形成される各切り起こし部21a〜21fの折り曲げ部分の第1折り曲げ長さa1(図6参照)は、第3伝熱フィン部分2cに形成される各切り起こし部25a〜25fの折り曲げ部分の第2折り曲げ長さa2(図7参照)よりも長い。すなわち、第1伝熱フィン部分2aに形成される各切り起こし部21a〜21fにおいて、伝熱管3の中心から各切り起こし部21a〜21fの両端を仮想線L11a,L11b,L12a,L12b,L13a,L13b,L14a,L14b,L15a,L15b,L16a,L16bで結ぶことによりできる第1角度β11〜β16の総和が、第3伝熱フィン部分2cに形成される各切り起こし部25a〜25fにおいて、伝熱管3の中心から各切り起こし部25a〜25fの両端を仮想線L21a,L21b,L22a,L22b,L23a,L23b,L24a,L24b,L25a,L25b,L26a,L26bで結ぶことによりできる第2角度γ11〜γ16の総和よりも大きくなるように、切り起こし部21a〜21f,25a〜25fは、形成されている。ここで、図6は、第1伝熱管群G1における第1伝熱フィン部分2aの拡大図であり、図7は、第1伝熱管群G1における第3伝熱フィン部分2cの拡大図である。
The first cut and raised
ところで、第1伝熱フィン部分2aは、伝熱フィン2のおける過熱ガス冷媒通過部分3aと二相冷媒通過部分3bとの間の領域であるため、過熱ガス冷媒通過部分3aと二相冷媒通過部分3bとの間に温度差が生じており、伝熱フィン2における熱伝導による熱交換が行われやすい領域である。この熱伝導による熱交換が行われると冷媒と空気との間の熱交換ではなく冷媒同士による熱交換となってしまうため、熱交換効率が低下してしまうことになる。このため、上述ように、第1伝熱フィン部分2aに形成される切り起こし部21a〜21fを、その第1角度β11〜β16の総和が第3伝熱フィン部分2cに形成される切り起こし部25a〜25fにおける第2角度γ11〜γ16の総和よりも大きくなるように形成することで、過熱ガス冷媒通過部分3aと二相冷媒通過部分3bとによる第1伝熱フィン部分2aにおける熱伝導性を小さくすることができ、熱交換効率の低下を防ぐことができる。また、第2伝熱フィン部分2bに形成される切り起こし部(図示せず)は、第1伝熱フィン部分2aに形成される切り起こし部21a〜21fと同様の形状であり、第3伝熱フィン部分2cに形成される切り起こし部25a〜25fよりも伝熱管3間の熱伝導性を小さくするように形成されている。
By the way, since the 1st heat
さらに、第1切り起こし部21a〜21c,25a〜25cが気流の流れ方向(第3方向D3)上流側から下流側に向かって第1直線L1上を真っ直ぐ並ぶことによって、第1切り起こし部21a〜21c,25a〜25cのうち伝熱フィン2の気流の流れ方向(第3方向D3)下流側に配置された第1切り起こし部21c,25cが気流の流れ方向(第3方向D3)上流側に配置された第1切り起こし部21a,25aと同じ傾斜を有する。また、第2切り起こし部21d〜21f,25d〜25fが気流の流れ方向(第3方向D3)上流側から下流側に向かって第2直線L2上を真っ直ぐ並ぶことによって、第2切り起こし部21d〜21f,25d〜25fのうち伝熱フィン2の気流の流れ方向(第3方向D3)下流側に配置された第2切り起こし部21f,25fが気流の流れ方向(第3方向D3)上流側に配置された第2切り起こし部21d,25dと同じ傾斜を有する。このため、伝熱管3の気流の流れ方向後側の部分に形成される死水域を低減するだけでなく、第1切り起こし部21c,25cおよび第2切り起こし部21f,25fの背後に新たな死水域が形成されるのを防ぐことができる。
Further, the first cut-and-raised
なお、ここでは、図3により図2における領域Z1の部分のみを説明をしたが、第3方向D3とは異なる方向に気流が流れる領域(例えば第2伝熱管群G2の領域)における伝熱フィン2の詳細形状では、伝熱管3近傍の気流をその領域における伝熱管3の気流が流れ方向後側に案内されるように切り起こし部が傾いている。このような領域では、切り起こし部が形成される傾きが図3の伝熱フィンの詳細形状とは異なるのみで(例えば、気流の流れ方向が第3方向D3とは異なる図示しない第4方向に流れており、第4方向D4を基準にして第1切り起こし部が迎え角α1で、第2切り起こし部が迎え角α2で傾く)、この切り起こし部の形状自体は図3の第3伝熱フィン部分2cの切り起こし部25a〜25fと同形状である。また、伝熱フィン2に形成されるカラー部23および凹部24は、全領域において同形状である。
Here, only the portion of the region Z1 in FIG. 2 has been described with reference to FIG. 3, but the heat transfer fin in the region where the airflow flows in a direction different from the third direction D3 (for example, the region of the second heat transfer tube group G2). In the detailed shape of 2, the raised portion is inclined so that the airflow in the vicinity of the
以上のように、本実施形態のフィンチューブ型熱交換器1では、伝熱フィン2に発生する水滴の影響をあまり受けることなく、切り起こし部21a〜21f,25a〜25fによる伝熱促進効果を得ることができるとともに、第1切り起こし部21c、第2切り起こし部21f、第3切り起こし25c、および第4切り起こし25fの背後に新たな死水域が形成されるのを防ぐことができるため、切り起こし部21a〜21f,25a〜25fによる伝熱促進効果と排水性とを両立させることができる。
As described above, in the finned
また、このフィンチューブ型熱交換器1では、各切り起こし部21a〜21f,25a〜25fの形状を気流の流れ方向下流側に向かって高さが漸増した形状にすることによって、各切り起こし部21a〜21f,25a〜25fの背後に縦渦を生じさせることができるため、各切り起こし部21a〜21f,25a〜25fによる伝熱促進効果をさらに高めることができる。
Moreover, in this fin tube
<特徴>
(1)
本発明では、第1伝熱フィン部分2aは、伝熱フィン2のおける過熱ガス冷媒通過部分3aと二相冷媒通過部分3bとの間の領域であるため、過熱ガス冷媒通過部分3aと二相冷媒通過部分3bとの間に温度差が生じており、伝熱フィン2における熱伝導による熱交換が行われやすい領域である。この熱伝導による熱交換が行われると冷媒と空気との間の熱交換ではなく冷媒同士による熱交換となってしまうため、熱交換効率が低下してしまうことになる。
<Features>
(1)
In the present invention, since the first heat
このため、上述ように、第1伝熱フィン部分2aに形成される切り起こし部21a〜21fは、その第1角度β11〜β16の総和が第3伝熱フィン部分2cに形成される切り起こし部25a〜25fにおける第2角度γ11〜γ16の総和よりも大きくなるように形成することで、過熱ガス冷媒通過部分3aと二相冷媒通過部分3bとによる第1伝熱フィン部分2aにおける熱伝導性を小さくすることができ、熱交換効率を向上させることができる。
Therefore, as described above, the cut-and-raised
(2)
本発明では、複数の切り起こし部21a〜21f,25a〜25fが、第1直線L1および第2直線L2上に真っ直ぐに並んでいる。したがって、気流の流れ方向上流側に配置される切り起こし部21a,21d,25a,25dにより、縦渦を発生させることができ、気流の流れ方向下流側に配置される切り起こし部21c,21f,25c,25fのさらに後側に形成される死水域を低減することができる。
(2)
In the present invention, the plurality of cut-and-raised
<変形例>
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
<Modification>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on drawing, a specific structure is not restricted to these embodiment, It can change in the range which does not deviate from the summary of invention.
(1)
本実施形態では、フィンチューブ型熱交換器1は、壁掛け型の室内機に採用されているが、これに限らず、室外機に採用されていても良いし、壁掛け型以外の室内機(例えば、天井埋込型の室内機、天井吊り型の室内機、ビルトイン型の室内機などであっても良い。
(1)
In the present embodiment, the finned
(2)
本実施形態では、第1伝熱フィン部分2aにおける切り起こし部21a〜21fの第1折り曲げ長さa1を第3伝熱フィン部分2cにおけるきり起こし部25a〜25fの第2折り曲げ長さa2よりも長くすることで、第1角度β11〜β16の総和が第2角度γ11〜γ16の総和よりも大きくなるように、各切り起こし部21a〜21f,25a〜25fを形成しているが、これに限らず、第1伝熱フィン部分における切り起こし部から伝熱管までの第1距離が第3伝熱フィン部分における切り起こし部から伝熱管までの第2距離よりも短くなるようにすることで、第1角度の総和が第2角度の総和よりも大きくしてもよい。
(2)
In the present embodiment, the first bending length a1 of the cut-and-raised
図8に、上述のような第1距離b1が第2距離b2よりも短く形成した第1伝熱フィン部分5aにおける切り起こし部51a〜51fの拡大図を示す。なお、この場合のフィンチューブ型熱交換器1aは、図8に示すように、第1伝熱フィン部分5aのみが本実施形態のフィンチューブ型熱交換器1と異なり、他の形状は本実施形態のフィンチューブ型熱交換器1と同様で、2番台を5番台に、20番台を50番台に置き換えたものである。第1伝熱フィン部分5aにおける切り起こし部51a〜51fから伝熱管3までの第1距離b1が第3伝熱フィン部分5cにおける切り起こし部55a〜55fから伝熱管3までの第2距離b2よりも短くなるように、各切り起こし部51a〜51f,55a〜55fは形成されている。すなわち、第1伝熱フィン部分5aに形成される各切り起こし部51a〜51fにおいて、伝熱管3の中心から各切り起こし部51a〜51fの両端を仮想線L31a,L31b,L32a,L32b,L33a,L33b,L34a,L34b,L35a,L35b,L36a、L36bで結ぶことによりできる第1角度β21〜β26の総和が、第3伝熱フィン部分5cに形成される各切り起こし部55a〜55fにおいて、伝熱管3の中心から各切り起こし部55a〜55fの両端を仮想線L21a,L21b,L22a,L22b,L23a,L23b,L24a,L24b,L25a,L25b,L26a、L26bで結ぶことによりできる第2角度γ11〜γ16の総和よりも大きくなるように、各切り起こし部51a〜51f,55a〜55fは形成されることになる。ここで、各切り起こし部51a〜51fの折り曲げ部分の折り曲げ長さa3は、第3伝熱フィン部分5cにおける切り起こし部55a〜55fの折り曲げ部分の折り曲げ長さa2と等しい。なお、ここでは、第1伝熱フィン部分5aのみの変形例を示しているが、第2伝熱フィン部分5bについても同様のことが言える。
FIG. 8 shows an enlarged view of the cut-and-raised
(3)
本実施形態では、切り起こし部21a〜21f,25a〜25fは、伝熱管3の列方向(本実施形態では第2方向D2)の両側に複数形成されているが、これに限らず、伝熱管3の列方向(第2方向D2)の両側に1つ形成されるものであっても構わない。
(3)
In the present embodiment, the cut-and-raised
図9および図10に、上述のような伝熱管3の列方向(第2方向D2)の両側に1つずつが形成される切り起こし部61a,61b,65a,65bの拡大図を示す。なお、この場合のフィンチューブ型熱交換器1bは、各切り起こし部61a,61b,65a,65bの形状のみが本実施形態のフィンチューブ型熱交換器1と異なり、他の形状は本実施形態のフィンチューブ型熱交換器1と同様で、2番台を6番台に、20番台を60番台に置き換えたものである。ここで、図9はフィンチューブ型熱交換器1bの伝熱フィン6の第1伝熱フィン部分6aの拡大図であり、図10は第3伝熱フィン部分6cの拡大図である。
9 and 10 are enlarged views of cut-and-raised
ここでは、第1伝熱フィン部分6aに形成される切り起こし部61a,61bの折り曲げ部分の折り曲げ長さc1(図9参照)が、第3伝熱フィン部分6cに形成される切り起こし部65a,65bの折り曲げ部分の折り曲げ長さc2(図10参照)よりも長くなるように、各切り起こし部61a,61b,65a,65bは形成されている。すなわち、第1伝熱フィン部分6aに形成される第1切り起こし部61aにおいて、伝熱管3の中心から第1切り起こし部61aの両端を仮想線L41a,L41bで結ぶことによりできる第1角度β31が、第3伝熱フィン部分6cに形成される第1切り起こし部65aにおいて、伝熱管3の中心から第1切り起こし部65aの両端を仮想線L51a,L51bで結ぶことによりできる第2角度γ31よりも大きくなるように、第1切り起こし部61a,65aは形成されることになる。また同様にして、第1伝熱フィン部分6aに形成される第2切り起こし部61bにおいて、伝熱管3の中心から第2切り起こし部61bの両端を仮想線L42a,L42bで結ぶことによりできる第1角度β32が、第3伝熱フィン部分6cに形成される第2切り起こし部65bにおいて、伝熱管3の中心から第2切り起こし部65bの両端を仮想線L52a,L52bで結ぶことによりできる第2角度γ32よりも大きくなるように、第1切り起こし部61b,65bは形成されることになる。これにより、過熱ガス冷媒通過部分3aから二相冷媒通過部分3bまでの熱伝導距離が大きくなるために、過熱ガス冷媒通過部分3aと二相冷媒通過部分3bとの伝熱フィン6を介した熱伝導による熱交換は行われにくくなる。したがって、熱伝導によって熱交換効率が低下することを防ぐことができる。なお、ここでは、第1伝熱フィン部分6aのみの変形例を示しているが、第2伝熱フィン部分6bについても同様のことが言える。
Here, the bending length c1 (see FIG. 9) of the bent portions of the cut and raised
(4)
変形例(3)では、第1伝熱フィン部分6aにおける切り起こし部61a,61bの折り曲げ部分の折り曲げ長さc1を第3伝熱フィン部分6cにおける切り起こし部65a,65bの折り曲げ部分の折り曲げ長さc2よりも長くしているが、これに限らず、第1伝熱フィン部分における切り起こし部から伝熱管までの第1距離が第3伝熱フィン部分における切り起こし部から伝熱管までの第2距離よりも短くなるようにすることで、第1角度の総和が第2角度の総和よりも大きくしてもよい。
(4)
In the modified example (3), the bending length c1 of the bent portions of the cut and raised
図11に第1伝熱フィン部分7aにおける切り起こし部71a,71bの拡大図を示す。なお、この場合のフィンチューブ型熱交換器1cは、図11に示すように、第1伝熱フィン部分7aのみが変形例(3)のフィンチューブ型熱交換器1bと異なり、他の形状はフィンチューブ型熱交換器1bと同様で、6番台を7番台に、60番台を70番台に置き換えたものである。第1伝熱フィン部分7aにおける切り起こし部71a,71bから伝熱管3までの第1距離d1が第3伝熱フィン部分7cにおける切り起こし部75a,75bから伝熱管3までの第2距離d2よりも短くなるように、各切り起こし部71a,71b,75a,75bは形成されている。すなわち、第1伝熱フィン部分7aに形成される第1切り起こし部71aにおいて、伝熱管3の中心から第1切り起こし部71aの両端を仮想線L61a,L61bで結ぶことによりできる第1角度β41が、第3伝熱フィン部分7cに形成される第1切り起こし部75aにおいて、伝熱管3の中心から第1切り起こし部75aの両端を仮想線L51a,L51bで結ぶことによりできる第2角度γ31よりも大きくなるように、第1切り起こし部71a,75aは形成されることになる。また同様にして、第1伝熱フィン部分7aに形成される第2切り起こし部71bにおいて、伝熱管3の中心から第2切り起こし部71bの両端を仮想線L62a,L62bで結ぶことによりできる第1角度β42が、第3伝熱フィン部分7cに形成される第2切り起こし部75bにおいて、伝熱管3の中心から第2切り起こし部75bの両端を仮想線L52a,L52bで結ぶことによりできる第2角度γ32よりも大きくなるように、第1切り起こし部71b,75bは形成されることになる。ここで、切り起こし部71a,71bの折り曲げ部分の折り曲げ長さc3は、第3伝熱フィン部分7cにおける切り起こし部75a,75bの折り曲げ部分の折り曲げ長さc2と等しい。なお、ここでは、第1伝熱フィン部分7aのみの変形例を示しているが、第2伝熱フィン部分7bについても同様のことが言える。
FIG. 11 shows an enlarged view of the cut-and-raised
本発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、熱交換性能を向上させることができ、フィンチューブ型熱交換器、特に、気流中に配置された伝熱フィンと、伝熱フィンに挿入されており気流の流れ方向に略直交する方向に配置された複数の伝熱管とを備えたフィンチューブ型熱交換器およびこのフィンチューブ型熱交換器を有する空気調和装置等として有用である。 The finned tube heat exchanger according to the present invention can improve the heat exchanging performance, and is inserted into the finned tube heat exchanger, in particular, the heat transfer fins arranged in the airflow and the heat transfer fins. The present invention is useful as a finned tube heat exchanger having a plurality of heat transfer tubes arranged in a direction substantially orthogonal to the flow direction of the airflow, and an air conditioner having the finned tube heat exchanger.
1,1a〜1c フィンチューブ型熱交換器
2,5〜7 伝熱フィン
2a,5a〜7a 第1伝熱フィン部分
2b,5b〜7b 第2伝熱フィン部分
2c,5c〜7c 第3伝熱フィン部分
3 伝熱管
3a 過熱ガス冷媒通過部分(第1伝熱管部分)
3b 二相冷媒通過部分(第2伝熱管部分)
3c 過冷却液冷媒通過部分(第1伝熱管部分)
21a〜21c 第1切り起こし部(第1切り起こし部)
21d〜21f 第2切り起こし部(第1切り起こし部)
25a〜25c 第1切り起こし部(第2切り起こし部)
25d〜25f 第2切り起こし部(第2切り起こし部)
51a〜51c 第1切り起こし部(第1切り起こし部)
51d〜51f 第2切り起こし部(第1切り起こし部)
55a〜55c 第1切り起こし部(第2切り起こし部)
55d〜55f 第2切り起こし部(第2切り起こし部)
61a〜61c 第1切り起こし部(第1切り起こし部)
61d〜61f 第2切り起こし部(第1切り起こし部)
65a〜65c 第1切り起こし部(第2切り起こし部)
65d〜65f 第2切り起こし部(第2切り起こし部)
71a〜71c 第1切り起こし部(第1切り起こし部)
71d〜71f 第2切り起こし部(第1切り起こし部)
75a〜75c 第1切り起こし部(第2切り起こし部)
75d〜75f 第2切り起こし部(第2切り起こし部)
D2 第2方向(伝熱管列の列方向)
D3 第3方向(気流の流れ方向)
L11a〜L16a,L11b〜L16b 仮想線(第1直線)
L21a〜L26a,L21b〜L26b 仮想線(第2直線)
L31a〜L36a,L31b〜L36b 仮想線(第1直線)
L41a,L42a,L41b,L42b 仮想線(第1直線)
L51a,L52a,L51b,L52b 仮想線(第2直線)
L61a,L62a,L61b,L62b 仮想線(第1直線)
L1 第1直線(第3直線)
L2 第2直線(第4直線)
β11〜β16 第1角度(第1投影角度)
β21〜β26 第1角度(第1投影角度)
β31,β32 第1角度(第1投影角度)
β41,β42 第1角度(第1投影角度)
γ11〜γ16 第2角度(第2投影角度)
γ31,γ32 第2角度(第2投影角度)
1, 1a-1c Fin tube
3b Two-phase refrigerant passage part (second heat transfer tube part)
3c Supercooled liquid refrigerant passage part (first heat transfer tube part)
21a-21c 1st raising part (1st raising part)
21d-21f 2nd raising part (1st raising part)
25a-25c 1st raising part (2nd raising part)
25d-25f 2nd raising part (2nd raising part)
51a-51c 1st raising part (1st raising part)
51d-51f 2nd raising part (1st raising part)
55a-55c 1st raising part (2nd raising part)
55d-55f 2nd raising part (2nd raising part)
61a-61c 1st raising part (1st raising part)
61d-61f 2nd raising part (1st raising part)
65a-65c 1st raising part (2nd raising part)
65d-65f 2nd raising part (2nd raising part)
71a-71c 1st raising part (1st raising part)
71d-71f 2nd raising part (1st raising part)
75a-75c 1st raising part (2nd raising part)
75d-75f 2nd raising part (2nd raising part)
D2 Second direction (row direction of heat transfer tube row)
D3 3rd direction (flow direction of airflow)
L11a to L16a, L11b to L16b Virtual line (first straight line)
L21a to L26a, L21b to L26b Virtual line (second straight line)
L31a to L36a, L31b to L36b Virtual line (first straight line)
L41a, L42a, L41b, L42b Virtual line (first straight line)
L51a, L52a, L51b, L52b Virtual line (second straight line)
L61a, L62a, L61b, L62b Virtual line (first straight line)
L1 1st straight line (3rd straight line)
L2 2nd straight line (4th straight line)
β11 to β16 first angle (first projection angle)
β21 to β26 First angle (first projection angle)
β31, β32 first angle (first projection angle)
β41, β42 First angle (first projection angle)
γ11 to γ16 second angle (second projection angle)
γ31, γ32 second angle (second projection angle)
Claims (6)
前記伝熱フィンに挿入されており、前記気流の流れ方向に交差する方向に伝熱管列を形成して配置される複数の伝熱管(3)と、
を備え、
前記複数の伝熱管は、過熱ガス冷媒または過冷却液冷媒が流れる第1伝熱管部分(3a,3c)と、気液二相冷媒が流れる第2伝熱管部分(3b)とを有し、
前記伝熱フィンには、前記第1伝熱管部分と前記第2伝熱管部分との間付近の第1伝熱フィン部分(6a,6b,7a,7b)において前記気流の流れ方向に沿って配置される第1切り起こし部(61a,61b,71a,71b)と、前記第1伝熱フィン部分とは異なる第2伝熱フィン部分(6c,7c)において前記気流の流れ方向に沿って配置される第2切り起こし部(65a,65b,75a,75b)とが、切り起こし加工により形成されており、
前記第1切り起こし部および前記第2切り起こし部は、前記伝熱管近傍の気流が前記伝熱管の気流の流れ方向(D3)後側に案内されるように、前記伝熱管の前記伝熱管列の列方向(D2)の両側において気流の流れ方向に対して傾斜しており、
前記伝熱管の中心から前記第1切り起こし部の両端を仮想的に結ぶ第1直線(L41a,L41b,L42a,L42b,L61a,L61b,L62a,L62b)が為す第1投影角度(β31,β32,β41,β42)、は、前記伝熱管の中心から前記第2切り起こし部の両端を仮想的に結ぶ第2直線(L51a,L51b,L52a,L52b)が為す第2投影角度(γ31,γ32)よりも大きい、
フィンチューブ型熱交換器(1b,1c)。 Heat transfer fins (6, 7) arranged in the airflow;
A plurality of heat transfer tubes (3) that are inserted into the heat transfer fins and arranged to form a heat transfer tube array in a direction intersecting the flow direction of the airflow;
With
The plurality of heat transfer tubes have a first heat transfer tube portion (3a, 3c) through which superheated gas refrigerant or supercooled liquid refrigerant flows, and a second heat transfer tube portion (3b) through which gas-liquid two-phase refrigerant flows,
The heat transfer fins are arranged along the flow direction of the airflow in the first heat transfer fin portions (6a, 6b, 7a, 7b) in the vicinity between the first heat transfer tube portion and the second heat transfer tube portion. The first cut-and-raised portion (61a, 61b, 71a, 71b) and the second heat transfer fin portion (6c, 7c) different from the first heat transfer fin portion are arranged along the flow direction of the air flow. The second cut and raised portions (65a, 65b, 75a, 75b) are formed by the cut and raised processing,
The first cut-and-raised part and the second cut-and-raised part are arranged so that the air flow in the vicinity of the heat transfer tube is guided to the rear side in the flow direction (D3) of the air flow of the heat transfer tube. Are inclined with respect to the air flow direction on both sides of the row direction (D2) of
First projection angles (β31, β32, β41, β42) are obtained from a second projection angle (γ31, γ32) formed by a second straight line (L51a, L51b, L52a, L52b) that virtually connects both ends of the second cut-and-raised portion from the center of the heat transfer tube. Is also big,
Fin tube heat exchanger (1b, 1c).
請求項1に記載のフィンチューブ型熱交換器(1b,1c)。 The first cut-and-raised part is arranged straight on a third straight line so that the airflow in the vicinity of the heat transfer tube is guided to the rear side in the flow direction of the airflow of the heat transfer tube,
The finned tube heat exchanger (1b, 1c) according to claim 1.
請求項1または2に記載のフィンチューブ型熱交換器(1b,1c)。 The second cut-and-raised part is arranged straight on the fourth straight line so that the airflow in the vicinity of the heat transfer tube is guided to the rear side in the flow direction of the airflow of the heat transfer tube,
The finned-tube heat exchanger (1b, 1c) according to claim 1 or 2.
前記伝熱フィンに挿入されており、前記気流の流れ方向に交差する方向に伝熱管列を形成して配置される複数の伝熱管(3)と、
を備え、
前記複数の伝熱管は、過熱ガス冷媒または過冷却液冷媒が流れる第1伝熱管部分(3a,3c)と、気液二相冷媒が流れる第2伝熱管部分(3b)とを有し、
前記伝熱フィンには、前記第1伝熱管部分と前記第2伝熱管部分との間付近の第1伝熱フィン部分(2a,2b,5a,5b)において前記気流の流れ方向に沿って配置される複数の第1切り起こし部(21a〜21f,51a〜51f)と、前記第1伝熱フィン部分とは異なる第2伝熱フィン部分(2c,5c)において前記気流の流れ方向に沿って配置される複数の第2切り起こし部(25a〜25f,55a〜55f)とが、切り起こし加工により形成されており、
前記複数の第1切り起こし部および前記複数の第2切り起こし部は、前記伝熱管近傍の気流が前記伝熱管の気流の流れ方向(D3)後側に案内されるように、前記伝熱管の前記伝熱管列の列方向(D2)の両側において気流の流れ方向に対して傾斜しており、
前記伝熱管の中心から前記各第1切り起こし部の両端を仮想的に結ぶ第1直線(L11a,L11b,L12a,L12b,L13a,L13b,L14a,L14b,L15a,L15b,L16a,L16b,L31a,L31b,L32a,L32b,L33a,L33b,L34a,L34b,L35a,L35b,L36a,L36b)が為す第1投影角度(β11〜β16,β21〜β26)の総和は、前記伝熱管の中心から前記各第2切り起こし部の両端を仮想的に結ぶ第2直線(L21a,L21b,L22a,L22b,L23a,L23b,L24a,L24b,L25a,L25b,L26a,L26b)が為す第2投影角度(γ11〜γ16)の総和よりも大きい、
フィンチューブ型熱交換器(1,1a)。 Heat transfer fins (2, 5) arranged in the airflow;
A plurality of heat transfer tubes (3) that are inserted into the heat transfer fins and arranged to form a heat transfer tube array in a direction intersecting the flow direction of the airflow;
With
The plurality of heat transfer tubes have a first heat transfer tube portion (3a, 3c) through which superheated gas refrigerant or supercooled liquid refrigerant flows, and a second heat transfer tube portion (3b) through which gas-liquid two-phase refrigerant flows,
The heat transfer fins are arranged along the airflow direction in the first heat transfer fin portions (2a, 2b, 5a, 5b) in the vicinity between the first heat transfer tube portion and the second heat transfer tube portion. A plurality of first cut-and-raised portions (21a to 21f, 51a to 51f) and second heat transfer fin portions (2c, 5c) different from the first heat transfer fin portions along the airflow direction. A plurality of second cut and raised portions (25a to 25f, 55a to 55f) to be arranged are formed by the cut and raised processing,
The plurality of first cut-and-raised portions and the plurality of second cut-and-raised portions of the heat transfer tubes are arranged so that the airflow in the vicinity of the heat transfer tubes is guided to the rear side in the flow direction (D3) of the airflow of the heat transfer tubes. Inclined with respect to the flow direction of the airflow on both sides in the row direction (D2) of the heat transfer tube row,
First straight lines (L11a, L11b, L12a, L12b, L13a, L13b, L14a, L14b, L15a, L15b, L16a, L16b, L31a, which virtually connect both ends of the first cut and raised portions from the center of the heat transfer tube. The sum of the first projection angles (β11 to β16, β21 to β26) formed by L31b, L32a, L32b, L33a, L33b, L34a, L34b, L35a, L35b, L36a, L36b is determined from the center of the heat transfer tube. Second projection angle (γ11 to γ16) formed by a second straight line (L21a, L21b, L22a, L22b, L23a, L23b, L24a, L24b, L25a, L25b, L26a, L26b) virtually connecting both ends of the two cut and raised portions Greater than the sum of
Fin tube heat exchanger (1, 1a).
請求項2に記載のフィンチューブ型熱交換器(1,1a)。 The plurality of first cut and raised portions are arranged straight on the third straight line (L1) so that the airflow in the vicinity of the heat transfer tube is guided to the rear side in the flow direction of the airflow of the heat transfer tube,
The finned-tube heat exchanger (1, 1a) according to claim 2.
請求項3に記載のフィンチューブ型熱交換器(1,1a)。 The plurality of second cut-and-raised parts are arranged straight on the fourth straight line (L2) so that the airflow in the vicinity of the heat transfer tube is guided to the rear side in the flow direction of the airflow of the heat transfer tube,
The finned-tube heat exchanger (1, 1a) according to claim 3.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007093546A JP2008249299A (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Fin tube type heat exchanger and air conditioner |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103765148A (en) * | 2011-11-25 | 2014-04-30 | 松下电器产业株式会社 | Fin-tube type heat exchanger |
JP2020176734A (en) * | 2019-04-15 | 2020-10-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Plate fin lamination type heat exchanger and refrigeration system using the same |
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2007
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CN103765148A (en) * | 2011-11-25 | 2014-04-30 | 松下电器产业株式会社 | Fin-tube type heat exchanger |
CN103765148B (en) * | 2011-11-25 | 2016-06-22 | 松下电器产业株式会社 | Fin tube type heat exchanger |
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