JP2014156990A - Heat exchanger of air conditioner - Google Patents
Heat exchanger of air conditioner Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014156990A JP2014156990A JP2013029183A JP2013029183A JP2014156990A JP 2014156990 A JP2014156990 A JP 2014156990A JP 2013029183 A JP2013029183 A JP 2013029183A JP 2013029183 A JP2013029183 A JP 2013029183A JP 2014156990 A JP2014156990 A JP 2014156990A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fin
- heat exchanger
- flat tube
- windward side
- cut
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
本発明は、空気調和機の熱交換器に属する。 The present invention belongs to a heat exchanger of an air conditioner.
従来より、空気調和機の室外機に用いられている熱交換器は、空気通過方向に空気が通過するように間隔を空けて積層された複数のフィンと、この複数のフィンに直交するように挿入され、空気通過方向に対して垂直方向の段方向へ複数段設けられた複数の伝熱管とを備えた構成とを有し、伝熱管には円管又は扁平管が用いられている。円管を用いた場合、風下側にカルマン渦が発生するため、伝熱性能が低下するが、扁平管を用いた場合、円管よりも風上側のRが小さく、円管に比べてカルマン渦が発生し難い。このため、円管よりも扁平管の方が伝熱性能低下、及び通風抵抗増加を抑制できる利点がある。 Conventionally, a heat exchanger used in an outdoor unit of an air conditioner has a plurality of fins stacked at intervals so that air passes in the air passage direction, and is orthogonal to the plurality of fins. And a plurality of heat transfer tubes provided in a plurality of stages in a step direction perpendicular to the air passage direction. A circular tube or a flat tube is used as the heat transfer tube. When a circular tube is used, Karman vortices are generated on the leeward side, so the heat transfer performance is reduced. However, when a flat tube is used, the R on the windward side is smaller than that of the circular tube, and the Karman vortex is smaller than that of the circular tube. Is unlikely to occur. For this reason, a flat tube has the advantage that a heat transfer performance fall and an increase in ventilation resistance can be suppressed rather than a circular tube.
また、円管を用いた熱交換器を製造する場合には、フィンに円管を挿入後、円管を拡管することにより、円管とフィンとを密着させる方法が採用されている。一方、扁平管を用いた熱交換器を製造する場合には、扁平管は円管のように拡管することができないため、次の方法を採用している。すなわち、複数のフィンを整列させた後、フィンの空気通過方向の端部を切り欠いて形成された管挿入部に扁平管を挿入し、ろう付けにより扁平管とフィンとを密着させる方法を採用している。 Further, when manufacturing a heat exchanger using a circular pipe, a method is adopted in which the circular pipe and the fin are brought into close contact with each other by expanding the circular pipe after the circular pipe is inserted into the fin. On the other hand, when manufacturing a heat exchanger using a flat tube, the following method is adopted because the flat tube cannot be expanded like a circular tube. That is, after aligning multiple fins, a method is adopted in which a flat tube is inserted into a tube insertion part formed by cutting off the end of the fin in the air passage direction, and the flat tube and the fin are brought into close contact by brazing. doing.
この種の扁平管を用いた熱交換器では、複数のフィンを整列する際にフィンが撓むのを抑制するため、フィンに切り起こしを設けている(特許文献1参照)。この切り起こしは、切り起こされた先端部分が、隣接するフィンに当接することでフィン同士の間隔を調整する役割も有している。また、特許文献1では、熱交換器を蒸発器として用いる場合に、フィンの表面に発生する凝縮水の排水性を確保するため、フィンの風上側端を扁平管より風上側に突出させて段方向(上下方向)に連続する排水部を形成し、排水部を排水路として用いるようにしている。
In a heat exchanger using this type of flat tube, a fin is cut and raised in order to prevent the fin from bending when aligning a plurality of fins (see Patent Document 1). This cut and raised portion also has a role of adjusting the interval between the fins when the cut and raised tip portion comes into contact with adjacent fins. Moreover, in
ところで、近年の室外機の熱交換器は、小型化の観点から、室外機筐体内にL字状又はコ字形状に曲げられて搭載されることが多い。しかし、扁平管は、円管に比べて断面二次モーメントが大きいため、扁平管を用いた熱交換器で曲げ部を形成する際には、曲げに必要な荷重が大きくなる。 By the way, in recent years, a heat exchanger for an outdoor unit is often bent and mounted in an L-shape or a U-shape in an outdoor unit housing from the viewpoint of miniaturization. However, since the flat tube has a larger moment of inertia in cross section than the circular tube, a load necessary for bending becomes large when the bent portion is formed by the heat exchanger using the flat tube.
このように大きな荷重を曲げ加工の際に加えた場合、伝熱管より風上側に突出した排水部に曲げ荷重が作用する。この場合、フィンの強度が低いとフィン倒れが生じる可能性がある。フィン倒れが生じると、空気の流路を塞いでしまうため、熱交換器の伝熱性能低下、及び通風抵抗増加によるファン入力増加、騒音増加といった不都合が生じる。このため、曲げ部を有する扁平管熱交換器を製造するにあたっては、フィンの強度が必要となる。 When such a large load is applied during the bending process, the bending load acts on the drainage portion protruding to the windward side from the heat transfer tube. In this case, if the strength of the fin is low, the fin collapse may occur. When the fin collapses, the air flow path is blocked, resulting in inconveniences such as reduced heat transfer performance of the heat exchanger, increased fan input due to increased ventilation resistance, and increased noise. For this reason, when manufacturing the flat tube heat exchanger which has a bending part, the intensity | strength of a fin is needed.
そこで、従来よりフィンの強度を図る技術が提案されており、フィンにおいて段方向に隣り合う扁平管の間に形成される伝熱部と排水性を確保のための排水部とに渡る部分に、その部分を突出させたリブを形成するようにした技術がある(例えば、特許文献2参照)。 Therefore, a technique for increasing the strength of the fin has been proposed conventionally, and in the part across the heat transfer portion formed between the flat tubes adjacent in the step direction in the fin and the drainage portion for ensuring drainage, There is a technique in which a rib with a protruding portion is formed (see, for example, Patent Document 2).
特許文献1では、排水部を設けることで排水性の確保が図られているものの、曲げ加工に対するフィン強度の向上については検討されていない。
In
また、特許文献2では、リブを設けることで、一定のフィンの強度向上が図られているものの、フィンの風下側端を扁平管よりも下流側に突出させた構成としているため、その下流突出部分による強度低下を招いていた。このため、製造時のフィンの撓みを抑制するといった要求に対し、その要求の確実性において改善の余地があった。
Further, in
また、特許文献2では、排水部にフィンピッチ調整用の切り起こしを設けているが、その切り起こし面が空気通過方向に対して傾斜して設けられている。このため、空気の流れを阻害して通風抵抗となり、熱交換効率の低下を招くという問題があった。
Moreover, in
本発明はこのような点を鑑みなされたもので、製造時のフィンの撓みを抑制でき、且つ、熱交換器を蒸発器として用いる場合の排水性を確保でき、更にフィンピッチ調整用の切り起こしによる熱交換効率の低下を改善することが可能な空気調和機の熱交換器を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and can suppress the deflection of the fins at the time of manufacture, can ensure drainage when using the heat exchanger as an evaporator, and further cuts and raises the fin pitch. It aims at obtaining the heat exchanger of the air conditioner which can improve the fall of the heat exchange efficiency by.
本発明に係る空気調和機の熱交換器は、空気通過方向に空気が通過するように間隔を空けて積層された複数のフィンと、複数のフィンに直交するように挿入され、内部を冷媒が通過し、空気通過方向に対して垂直方向の段方向へ複数段設けられた複数の扁平管とを備えた熱交換部を備え、熱交換部が積層方向に曲げ部を有し、扁平管は、その断面の長軸方向が空気通過方向となるように、フィンの風下側端部に設けられた管挿入部に挿入され、フィンにおいて隣接する扁平管の間の部分である伝熱部は、風上側と風下側とのそれぞれに1箇所以上のフィンピッチ調整用の切り起こしを備え、少なくとも風上側の切り起こしは、その切り起こし面が空気通過方向に沿うようにフィンに配置され、フィンの伝熱部の少なくとも風上側に1つ以上のリブを備え、フィンは、扁平管の風上側端よりも風上側に突出して段方向に連続する排水部を形成する一方、フィンの風下側端は扁平管の風下側端の位置と同じとして風下側に突出しない構成とし、フィンの排水部の突出長さをX、扁平管の長軸方向の長さをYとしたとき、0.05≦X/Y≦0.4としたものである。 The heat exchanger of the air conditioner according to the present invention includes a plurality of fins stacked at intervals so that air passes in the air passing direction, and is inserted so as to be orthogonal to the plurality of fins, and a refrigerant is contained inside. A heat exchanging section that includes a plurality of flat tubes that pass through and are provided in a plurality of stages in a step direction perpendicular to the air passage direction, the heat exchanging section has a bent portion in the stacking direction, The heat transfer part, which is a part between the flat tubes adjacent to each other in the fin, is inserted into the tube insertion part provided at the leeward side end of the fin so that the major axis direction of the cross section is the air passage direction. Each of the windward side and the leeward side is provided with one or more fins for adjusting the pitch of the fin, and at least the windward side raises are arranged on the fin so that the cut-and-raised surface is along the air passage direction. One or more at least on the windward side of the heat transfer section The fins protrude from the leeward end of the flat tube to the leeward side to form a drainage section that is continuous in the step direction, while the leeward side end of the fin is leeward as the position of the leeward side end of the flat tube 0.05 ≦ X / Y ≦ 0.4, where X is the protruding length of the drainage part of the fin, and Y is the length in the long axis direction of the flat tube.
本発明によれば、製造時のフィンの撓みを抑制でき、且つ、熱交換器を蒸発器として用いる場合の排水性を確保でき、更にフィンピッチ調整用の切り起こしによる熱交換効率の低下を改善することが可能な空気調和機の熱交換器を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the bending of the fin at the time of manufacture, to ensure the drainability when the heat exchanger is used as an evaporator, and to further improve the decrease in heat exchange efficiency due to the fin pitch adjustment. It is possible to obtain a heat exchanger for an air conditioner that can be used.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る熱交換器を備えた室外機の分解斜視図である。図2は、図1の熱交換器の斜視図である。図1において室外機は、熱交換器1、ファン2及び圧縮機3等を備えている。図1の室外機は、いわゆる横吹タイプの室外機を示している。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an outdoor unit provided with a heat exchanger according to
熱交換器1は、図2の矢印で示す空気通過方向である列方向に配置された複数(ここでは2つ)の熱交換部11を有し、I字状に形成された複数列の熱交換部11に曲げ加工が施されてL字状に形成された構成を有している。各熱交換部11は、空気通過方向に空気が通過するように間隔を空けて積層された複数のフィン21と、この複数のフィン21に直交するように挿入され、空気通過方向に対して垂直方向の段方向(図2の上下方向)へ複数段設けられた複数の扁平管31とを備えた構成を有している。そして、扁平管31は、その断面の長軸方向が空気通過方向となるように、フィン21に配置され、フィン21にろう付けにより接合されている。なお、熱交換部11の列数は、2列に限らず3列以上としてもよい。また、熱交換器1の曲げ部12の形状はL字状に限らず、コ字状としてもよい。また、ここでは熱交換部11が複数列の構成を示したが、本発明は複数列に限定されず1列構成としてもよい。
The
図3は、図2のA−A断面図である。以下、図3を用いて熱交換器1の詳細な構成について説明する。
扁平管31は、内部が仕切られて複数の通路31aが形成されており、この各通路31aに冷媒が流れる。また、フィン21の風下側の端部には、扁平管31が挿入される管挿入部22が段方向(図3の上下方向)に所定間隔で複数形成されている。管挿入部22は、フィン21の風下側の端部から風上側に延びる細長い切り欠きで形成されており、この管挿入部22に風下側から扁平管31が挿入されるようになっている。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. Hereinafter, the detailed structure of the
The
フィン21において隣接する管挿入部22の間の部分である伝熱部23の風上側には、フィン21の強度を高めるためのリブ24が形成されている。リブ24は、積層方向(図3において紙面に直交する方向)に突出する突部で構成される。図3には、伝熱部23の風上側のみにリブ24を設けた構成を示したが、図4に示すように更に伝熱部23の風下側にリブ25を設けてもよい。
A
フィン21の排水部28aは、扁平管31の風上側端よりも風上側に突出して設けられている。この排水部28aは上下方向に連続しており、熱交換器1を蒸発器として用いる際にフィン21の表面に発生する凝縮水を排水するための排水部として機能する。一方、フィン21の風下側端28bは扁平管31の風下側端の位置と同じであり、フィン21が扁平管31よりも風下側に突出しない構成となっている。図3、図4ではフィン21の風上側端部80は直線状の場合を示したが、扁平管31の左端よりも左側に位置していれば直線状でなくてもよい。
The
フィン21のリブ24より風上側と伝熱部23の風下側とにはそれぞれ、フィンピッチを調整するための切り起こし26、27が形成されている。切り起こし26、27は、フィン21を略矩形状に切り起こすことで形成される。すなわち、風上側の切り起こし26は、矩形の周囲4辺(図3のAB、BC、CD、DA)のうちの3辺に切り込みを入れ、残りの一辺(ここではDA)を支点に折り曲げることにより形成される。風下側の切り起こし27は、矩形の周囲4辺(図3のA1B1、B1C1、C1D1、D1A1)のうちの3辺に切り込みを入れ、残りの一辺(ここではD1A1)を支点に折り曲げることにより形成される。なお、切り起こし26、27の折り曲げ角は、ここでは直角としているが、直角に限られない。
そして、切り起こされた部分の先端部が、隣接するフィン21に当接することで、フィンピッチを調整(保持)している。つまり、切り起こし高さ=フィンピッチとなっている。
The fin pitch is adjusted (held) by the tip of the cut and raised portion coming into contact with the
図1に示したように熱交換器1に曲げ部12を有する場合、熱交換器全体を曲げ加工する必要がある。熱交換器1の列数が2列以上の場合、それらをまとめて一度に曲げ加工を行うと加工工程が少なくて済む。一方、各列を別々に曲げ加工すると、加工工程が増加し、且つ各列毎に曲げRを変更する必要があり、更に各列を組み合わせたときに位置ずれが生じやすくなる。このため、一度に曲げ加工を行う方が好ましい。
As shown in FIG. 1, when the
しかし、2列以上の熱交換器1を一度に曲げ加工する場合、上述したように、フィン21の強度が低いとフィン倒れが生じる。そうすると、風の流路が塞がれ、熱交換器1の伝熱性能低下、通風抵抗増加によるファン入力の増加、騒音増大といった問題が発生する。このため、一度に曲げ加工を行うためにはフィン21の強度が必要となる。
However, when bending two or more rows of
図5は、図1の熱交換器の座屈強度を測定したときの装置図である。
熱交換器1は熱交換部11をここでは2つ備えているが、この座屈強度[N/m]の測定では、1つの熱交換部11に対して行う。測定は、熱交換部11の空気通過方向の両端のうちの一方側を土台40上に置き、おもり41により重力方向に熱交換部11に荷重を掛け、フィン21が座屈する荷重を測定する。この測定を、図6(a)〜(c)のそれぞれの熱交換部11について行い、座屈強度を算出した結果を表1に示す。なお、図6(b)は、フィン21が扁平管31より風上側に突出している排水部28aの突出長さXが図6(a)よりも長く、また、図6(c)は、フィン21が風上側と風下側共に扁平管31より突出している構成を示している。
FIG. 5 is an apparatus diagram when the buckling strength of the heat exchanger of FIG. 1 is measured.
Although the
表1に示すように、風上側及び風下側共にフィン21が扁平管31より突出している場合(図6(c))が最も座屈強度が小さく、風上側のみ突出している場合の方が座屈強度が大きく、その突出長さ(排水部28aの突出長さ)Xが短いほど座屈強度が大きいことがわかる。
As shown in Table 1, when the
次に、排水部28aの突出長さXを扁平管31の長軸方向の長さYで除算した値(=X/Y)と座屈強度との関係について検討する。
Next, the relationship between the value obtained by dividing the protruding length X of the
図3に示す熱交換部11を3列備えた熱交換器1に対して3列同時曲げを行った場合のフィン21の座屈を以下の方法で調べたところ、以下の結果が得られた。すなわち、排水部28aの突出長さXを変えて3列同時曲げを行い、フィン21が座屈しないか調べた。その結果、X/Y≦0.4のとき、座屈が生じなかった。
When the buckling of the
次に、排水量[g/s]とX/Yとの関係について検討する。
フィン21の突出長さXが短い場合、暖房運転時において室外機を蒸発器として用いる際に扁平管31及びフィン21で発生した凝縮水を排水できず、凝縮水が扁平管31及びフィン21に保持される。この場合、その保持部分で着霜して空気が流れなくなり、熱交換器1の性能が低下する。つまり、突出長さXと排水量との間には関係がある。
Next, the relationship between the amount of drainage [g / s] and X / Y will be examined.
When the protrusion length X of the
図7は、図3に示す熱交換部を3列備えた熱交換器における排水量とX/Yとの関係を表す図である。
図7より、X/Y<0.05の場合は、Xが長くなるほど排水量は増加し、X/Y≧0.05の場合は、排水量が一定となることがわかる。
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the amount of drainage and X / Y in a heat exchanger including three rows of heat exchange units illustrated in FIG.
From FIG. 7, it can be seen that when X / Y <0.05, the amount of drainage increases as X becomes longer, and when X / Y ≧ 0.05, the amount of drainage becomes constant.
次に、COPとX/Yとの関係について検討する。
図8は、図3に示す熱交換部を3列備えた熱交換器におけるCOPとX/Yとの関係を表す図である。
図8より、X/Y<0.05の間は、Xが長くなるほどCOPは増加し、X/Y≧0.05の場合は、Xが大きいほどCOPは緩やかに増加する。X/Y≧0.05の場合にXが大きいほどCOPが緩やかに増加するのは、Xが長くなるとフィン21の伝熱面積が増加し、熱交換器1の伝熱量が増加するためである。
Next, the relationship between COP and X / Y will be examined.
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between COP and X / Y in a heat exchanger including three rows of heat exchange units illustrated in FIG. 3.
From FIG. 8, when X / Y <0.05, COP increases as X becomes longer. When X / Y ≧ 0.05, COP increases more slowly as X increases. The reason why COP increases more gradually as X is larger when X / Y ≧ 0.05 is that when X becomes longer, the heat transfer area of the
以上の図7及び図8より、X/Y≧0.05のとき、排水性が確保され、COPが向上する。 From the above FIG.7 and FIG.8, when X / Y> = 0.05, drainage is ensured and COP improves.
従って、0.05≦X/Y≦0.4のとき、フィン21の座屈を防ぎ、排水性を確保することができる。
Therefore, when 0.05 ≦ X / Y ≦ 0.4, the buckling of the
図4に示すように、風下側にもリブ25を備えた熱交換部11を3列備えた熱交換器においても同様の結果が得られ、0.05≦X/Y≦0.4のとき、フィン21の座屈を防ぎ、排水性を確保することができる。図3及び図4に示す熱交換部11を3列備えた熱交換器1において、フィン21の座屈が発生する確率を求めた結果、それぞれ0.9%、0.4%であり、図4に示す熱交換部11の方がフィン21の座屈が発生する確率を小さくすることができる。
As shown in FIG. 4, the same result is obtained in a heat exchanger having three rows of
図9は、図3の切り起こしの説明図である。図10は、風上側の切り起こし26の空気通過方向に対する角度αを変えたときの圧力損失[Pa]と角度α[゜]との関係を示す図である。図10は、風下側の切り起こし27が無く、フィンピッチを風上側の切り起こし26で調整する構成における圧力損失[Pa]と角度α[゜]との関係を示している。なお、切り起こし26の高さとフィンピッチとは等しい。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the cut-and-raised portion of FIG. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the pressure loss [Pa] and the angle α [°] when the angle α with respect to the air passing direction of the windward cut-and-
図10より、角度α=0°のとき、つまり切り起こし26の切り起こし面が空気通過方向に沿う場合、通風抵抗は最小となるため圧力損失が最も小さいことがわかる。そして、角度αが大きくなるほど、切り起こし26が流れの流路を塞ぐため、後流で渦が発生しやすくなり、圧損が増加している。 FIG. 10 shows that when the angle α = 0 °, that is, when the cut-and-raised surface of the cut-and-raised 26 is along the air passage direction, the ventilation resistance is minimized and the pressure loss is the smallest. And, as the angle α increases, the cut-and-raised 26 closes the flow path, so that vortices are likely to occur in the wake and pressure loss increases.
図11は、角度α=0°とし、風下側の切り起こし27の空気通過方向に対する角度βを変えたときの圧損[Pa]と角度β[゜]との関係を示す図である。この場合も角度β=0°のとき、通風抵抗は最小となり圧損が最小となる。しかし、角度βによる圧損の変化は角度αによる圧損の変化に比べて小さい。これは切り起こし27の風上側にあるリブ25が通風抵抗であるため、リブ25の後流で渦が発生し、切り起こし27に流入するためである。α=0°のとき、リブ26が排水路を流れる凝縮水にとって流路抵抗となる場合は、図3のABを扁平管31の左端よりも右側に配置してもよい。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the pressure loss [Pa] and the angle β [°] when the angle α = 0 ° and the angle β of the leeward cut and raised 27 with respect to the air passage direction is changed. Also in this case, when the angle β = 0 °, the ventilation resistance is minimized and the pressure loss is minimized. However, the change in pressure loss due to the angle β is smaller than the change in pressure loss due to the angle α. This is because the
なお、切り起こしが1箇所だけの場合、製造時にフィン21が撓み、フィンピッチがばらつく。このため、本実施の形態1では、切り起こしを風上側と風下側との両方にそれぞれ1箇所以上設け、計2箇所以上必要である。
In the case where there is only one cut and raised, the
以上説明したように、本実施の形態1によれば、以下の(1)〜(4)に示した特徴的な構成を備えたことにより、フィン21の座屈強度を高めることができるため、製造時のフィン21の撓みを抑制できる。また、熱交換器1を蒸発器として用いる場合の排水性を確保することができる。
As described above, according to the first embodiment, the buckling strength of the
(1)フィン21の伝熱部23の風上側及び風下側のそれぞれに1箇所以上のフィンピッチ調整用の切り起こし26、27を備え、少なくとも風上側の切り起こし26が、その切り起こし面が扁平管31の長軸方向に沿うように形成される。
(2)フィン21の少なくとも風上側は、扁平管31よりも風上側に突出して段方向(上下方向)に連続する排水部28aを形成しており、また、フィン21の風下側端28bは扁平管31よりも風下側に突出しない構成である。
(3)フィン21の伝熱部23の風上側に1つ以上のリブ24を備える。
(4)排水部28aの突出長さをX、扁平管31の長軸方向の長さをYとしたとき、0.05≦X/Y≦0.4とする。
(1) One or more fin pitch adjustment cuts 26 and 27 are provided on the windward side and the leeward side of the
(2) At least the windward side of the
(3) One or
(4) When the projecting length of the
また、本実施の形態1によれば、熱交換部11の列数が複数列の場合にはもちろんのこと、1列の場合にも、フィン21の座屈強度を高めることができるため、製造時のフィン21の撓みを抑制できる。
Further, according to the first embodiment, the buckling strength of the
実施の形態2.
実施の形態2は、実施の形態1のフィン21に更にルーバー50を備えたものである。以下、実施の形態2が実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
In the second embodiment, the
図12は、本発明の実施の形態2に係る熱交換器の熱交換部の縦断面図である。図13は、図12のルーバー50を示す図で、図13(a)は図12のA−A断面図、図13(b)は図12のB−B断面図である。
実施の形態2は、図4に示した実施の形態1のフィン21のリブ24とリブ25との間に、段方向に延びる複数のルーバー50を空気通過方向に並設した構成を有している。ルーバー50は、フィン21から切り起こされ、フィン21に対して傾斜した脚部51と、フィン21と平行な切り起こし部52とを有している。このようにルーバー50を設けたことにより、空気の乱れが発生し、乱流熱伝達率が向上することができる。なお、ここでは、ルーバー50を複数設けた構成を示したが、少なくとも1つ設けられていればよい。
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a heat exchange part of a heat exchanger according to
The second embodiment has a configuration in which a plurality of
図14は、管外熱伝達率と前面速度との関係を示した図である。図14において薄線は図4に示したルーバー無しの熱交換器1の場合、濃線は、図12に示したルーバー有りの熱交換器1の場合を示している。
図14より、フィン21にルーバー50を備えた構成の方が、どの前面速度[m/s]においても管外熱伝達率[W/m2K]が大きいことが分かる。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the external heat transfer coefficient and the front speed. In FIG. 14, the thin line indicates the case of the
FIG. 14 shows that the configuration in which the
以上より、本実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果を有すると共に、リブ24とリブ25との間にルーバー50を設けたことで、管外熱伝達率を向上することができる。
As described above, according to the second embodiment, the effect similar to that of the first embodiment is obtained, and the
実施の形態3.
実施の形態3は、実施の形態2のルーバー50の積層方向の長さについて規定したものである。以下、実施の形態3が実施の形態2と異なる部分を中心に説明する。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment defines the length in the stacking direction of the
図15は、本発明の実施の形態3に係る熱交換器の熱交換部を空気通過方向から見た部分正面図である。
リブ24の高さをフィンピッチfpの0.3倍とし、ルーバー50の積層方向の長さHを、H=k×fpとする。この場合、管外熱伝達率とkとの関係は次の図16のようになる。
FIG. 15 is a partial front view of the heat exchange unit of the heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention as viewed from the air passing direction.
The height of the
図16は、図15の熱交換器における管外熱伝達率とkとの関係を示す図である。
図16より、k≦0.3のとき、つまりルーバー50がリブ24の長さと同じかそれより低いとき、管外熱伝達率[W/m2K]は変わらない。しかし、k>0.3のとき、つまりルーバー50がリブ24の長さよりも長いとき、管外熱伝達率は大きくなる。これはルーバー50の風上側にリブ24があるため、k≦0.3のときは渦の状態でルーバー50に空気が流入し、渦の速度は小さい。このため、ルーバー50は管外熱伝達率に寄与しない。一方、k>0.3のときはルーバー50はリブ24よりも高さがあるため、ルーバー50に流入する空気に乱れが発生し、乱流熱伝達率が向上する。
FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the heat transfer coefficient outside the tube and k in the heat exchanger of FIG.
From FIG. 16, when k ≦ 0.3, that is, when the
以上より、本実施の形態3によれば、実施の形態2と同様の効果を有すると共に、ルーバー50の積層方向の長さをリブ24の同方向の長さよりも長くしたことにより、管外熱伝達率を向上することができる。
As described above, according to the third embodiment, the effect similar to that of the second embodiment is obtained, and the length of the
実施の形態4.
実施の形態4は、実施の形態2のルーバー50の段方向の長さについて規定したものである。以下、実施の形態4が実施の形態2と異なる部分を中心に説明する。
Embodiment 4 FIG.
The fourth embodiment defines the length in the step direction of the
図17は、本発明の実施の形態4に係る熱交換器の熱交換部の縦断面図である。
リブ24及びリブ25の段方向の長さL1と、複数のルーバー50のうち、最も長いルーバー50の段方向の長さL2とが、L2=k×L1の関係とする。ここでL1は、リブ24、25と扁平管31との間のフラット部60が撓まない、最大の長さである。そして、リブ24、25の高さをフィンピッチの0.3倍とし、ルーバー50の高さをフィンピッチの0.6倍とした場合の管外熱伝達率とkの関係は次の図18のようになる。
FIG. 17 is a longitudinal sectional view of a heat exchange part of a heat exchanger according to Embodiment 4 of the present invention.
The length L1 in the step direction of the
図18は、図17の熱交換器における管外熱伝達率とkとの関係を示す図である。
図18より、kが大きいほど管外熱伝達率[W/m2K]は大きくなり、k=1で最大となる。これはkが大きいほどルーバー50による乱流熱伝達が促進され、管外熱伝達率が大きくなるためである。
18 is a diagram showing the relationship between the heat transfer coefficient outside the tube and k in the heat exchanger of FIG.
From FIG. 18, the larger the k, the larger the extra-tube heat transfer coefficient [W / m 2 K], and the maximum when k = 1. This is because turbulent heat transfer by the
以上より、本実施の形態4によれば、実施の形態2と同様の効果を有すると共に、リブ24、25とルーバー50とのそれぞれの段方向の長さを略等しくすることにより、管外熱伝達率を向上することができる。なお、ここでは実施の形態2においてルーバー50の長さを規定する例を説明したが、実施の形態3においてルーバー50の長さを規定する構成としてもよい。この場合、更に管外熱伝達率を向上することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the effects similar to those of the second embodiment are obtained, and the lengths of the
実施の形態5.
上記実施の形態1〜4のそれぞれの構成に更に、フィン21において切り起こし26の段方向両側に更にリブ70を設けた構成としてもよい。
Embodiment 5 FIG.
In addition to the configurations of the first to fourth embodiments,
図19(a)は、図4に示した実施の形態1の構成にリブ70を設けた図、図19(b)は、図12に示した実施の形態2の構成にリブ70を設けた図を示している。
19A is a diagram in which
このように構成したことにより、各実施の形態1〜4のそれぞれの効果に加え、リブ70により更にフィン21の強度を高めることができ、製造時のフィン21の撓みを更に抑制することが可能な熱交換器を得ることができる。
By comprising in this way, in addition to each effect of each Embodiment 1-4, the intensity | strength of the
なお、上記では、室外機がいわゆる横吹タイプの例を示したが、図20に示すように上吹きタイプの室外機にも本発明の熱交換器を適用できる。この場合も、上記と同様の効果を得ることができる。 In the above, the outdoor unit is an example of a so-called horizontal blow type, but as shown in FIG. 20, the heat exchanger of the present invention can also be applied to an up blow type outdoor unit. In this case, the same effect as described above can be obtained.
1 熱交換器、2 ファン、3 圧縮機、11 熱交換部、12 曲げ部、21 フィン、22 管挿入部、23 伝熱部、24 リブ、25 リブ、26 切り起こし、27 切り起こし、28a 排水部、28b 風下側端、31 扁平管、31a 通路、40 土台、41 おもり、50 ルーバー、51 脚部、52 切り起こし部、60 フラット部、70 リブ、80 フィン風上側端部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記扁平管は、その断面の長軸方向が前記空気通過方向となるように、前記フィンの風下側端部に設けられた管挿入部に挿入され、
前記フィンにおいて隣接する前記扁平管の間の部分である伝熱部は、風上側と風下側とのそれぞれに1箇所以上のフィンピッチ調整用の切り起こしを備え、
少なくとも風上側の前記切り起こしは、その切り起こし面が前記空気通過方向に沿うように前記フィンに配置され、
前記フィンの前記伝熱部の少なくとも風上側に1つ以上のリブを備え、
前記フィンは、前記扁平管の風上側端よりも風上側に突出して前記段方向に連続する排水部を形成する一方、前記フィンの風下側端は前記扁平管の風下側端の位置と同じとして風下側に突出しない構成とし、
前記フィンの前記排水部の突出長さをX、前記扁平管の前記長軸方向の長さをYとしたとき、0.05≦X/Y≦0.4としたことを特徴とする空気調和機の熱交換器。 A plurality of fins stacked at intervals so that air passes in the air passage direction, and inserted so as to be orthogonal to the plurality of fins, the refrigerant passes through the inside and is perpendicular to the air passage direction. A heat exchanging portion provided with a plurality of flat tubes provided in a plurality of stages in the step direction, the heat exchanging portion has a bent portion in the stacking direction,
The flat tube is inserted into a tube insertion portion provided at the leeward side end of the fin so that the major axis direction of the cross section is the air passage direction,
The heat transfer part, which is a portion between the flat tubes adjacent to each other in the fins, includes one or more fin pitch adjustment cuts and raiseds on each of the windward side and the leeward side,
At least the cut-and-raised portion on the windward side is disposed on the fin so that the cut-and-raised surface is along the air passing direction.
One or more ribs on at least the windward side of the heat transfer portion of the fin;
The fin protrudes further to the windward side than the windward end of the flat tube and forms a drainage part continuous in the step direction, while the leeward side end of the fin is the same as the position of the leeward side end of the flat tube A structure that does not protrude to the leeward side,
Air conditioning, wherein 0.05 ≦ X / Y ≦ 0.4, where X is the protruding length of the drainage portion of the fin and Y is the length of the flat tube in the long axis direction. Machine heat exchanger.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013029183A JP2014156990A (en) | 2013-02-18 | 2013-02-18 | Heat exchanger of air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013029183A JP2014156990A (en) | 2013-02-18 | 2013-02-18 | Heat exchanger of air conditioner |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015087679A Division JP2015132468A (en) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | Heat exchanger of air conditioner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014156990A true JP2014156990A (en) | 2014-08-28 |
JP2014156990A5 JP2014156990A5 (en) | 2015-07-23 |
Family
ID=51577958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013029183A Pending JP2014156990A (en) | 2013-02-18 | 2013-02-18 | Heat exchanger of air conditioner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014156990A (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016067957A1 (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-06 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger |
WO2016194088A1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus |
JP2017032181A (en) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 株式会社富士通ゼネラル | Heat exchanger |
JP2017083041A (en) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | 株式会社富士通ゼネラル | Heat exchanger |
JP2017120134A (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社富士通ゼネラル | Heat exchanger |
WO2018062519A1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger and air conditioner |
WO2019004139A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger |
JPWO2018008134A1 (en) * | 2016-07-07 | 2019-03-14 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger |
WO2019239519A1 (en) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger, heat exchanger unit, and refrigeration cycle apparatus |
JPWO2019239520A1 (en) * | 2018-06-13 | 2021-04-01 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger, heat exchanger unit, and refrigeration cycle equipment |
JP7153354B2 (en) | 2019-12-24 | 2022-10-14 | 株式会社辰巳菱機 | Information acquisition system |
WO2024201694A1 (en) * | 2023-03-28 | 2024-10-03 | 日本キヤリア株式会社 | Heat exchanger |
WO2024221674A1 (en) * | 2023-04-28 | 2024-10-31 | 海信(广东)空调有限公司 | Air conditioner |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09324995A (en) * | 1996-06-05 | 1997-12-16 | Toshiba Corp | Heat exchanger |
JP3264525B2 (en) * | 1992-10-12 | 2002-03-11 | 東芝キヤリア株式会社 | Heat exchanger |
JP2007183088A (en) * | 2005-12-07 | 2007-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat exchanger |
JP2008002746A (en) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Kenji Umetsu | Air heat exchanger of high performance |
JP2010038408A (en) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | Outdoor heat exchanger and refrigerating cycle device mounted with the same |
JP2011007364A (en) * | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Air conditioner |
JP2012026615A (en) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | Outdoor unit, and refrigeration cycle apparatus with the same |
JP2012037154A (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | Fin tube heat exchanger and refrigerating cycle device using the same |
WO2012098915A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger and air conditioner |
JP2012154493A (en) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Daikin Industries Ltd | Heat exchanger, and air conditioner |
-
2013
- 2013-02-18 JP JP2013029183A patent/JP2014156990A/en active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3264525B2 (en) * | 1992-10-12 | 2002-03-11 | 東芝キヤリア株式会社 | Heat exchanger |
JPH09324995A (en) * | 1996-06-05 | 1997-12-16 | Toshiba Corp | Heat exchanger |
JP2007183088A (en) * | 2005-12-07 | 2007-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat exchanger |
JP2008002746A (en) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Kenji Umetsu | Air heat exchanger of high performance |
JP2010038408A (en) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | Outdoor heat exchanger and refrigerating cycle device mounted with the same |
JP2011007364A (en) * | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Air conditioner |
JP2012026615A (en) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | Outdoor unit, and refrigeration cycle apparatus with the same |
JP2012037154A (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | Fin tube heat exchanger and refrigerating cycle device using the same |
WO2012098915A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger and air conditioner |
JP2012154493A (en) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Daikin Industries Ltd | Heat exchanger, and air conditioner |
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016084976A (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger |
WO2016067957A1 (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-06 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger |
CN107076526A (en) * | 2014-10-27 | 2017-08-18 | 大金工业株式会社 | Heat exchanger |
JPWO2016194088A1 (en) * | 2015-05-29 | 2017-12-28 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus |
WO2016194088A1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus |
US10627175B2 (en) | 2015-05-29 | 2020-04-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus |
EP3306252A4 (en) * | 2015-05-29 | 2018-05-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus |
JP2017032181A (en) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 株式会社富士通ゼネラル | Heat exchanger |
JP2017083041A (en) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | 株式会社富士通ゼネラル | Heat exchanger |
JP2017120134A (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社富士通ゼネラル | Heat exchanger |
JPWO2018008134A1 (en) * | 2016-07-07 | 2019-03-14 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger |
WO2018062519A1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger and air conditioner |
JP2018059704A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-12 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger and air conditioner |
US10794636B2 (en) | 2016-09-29 | 2020-10-06 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger and air conditioner |
JP2019011923A (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger |
WO2019004139A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger |
WO2019239519A1 (en) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger, heat exchanger unit, and refrigeration cycle apparatus |
JPWO2019239519A1 (en) * | 2018-06-13 | 2020-12-17 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger, heat exchanger unit, and refrigeration cycle equipment |
JPWO2019239520A1 (en) * | 2018-06-13 | 2021-04-01 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger, heat exchanger unit, and refrigeration cycle equipment |
JP7004814B2 (en) | 2018-06-13 | 2022-01-21 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger, heat exchanger unit, and refrigeration cycle device |
US11384997B2 (en) | 2018-06-13 | 2022-07-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat exchanger, heat exchanger unit, and refrigeration cycle apparatus |
US11391521B2 (en) | 2018-06-13 | 2022-07-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat exchanger, heat exchanger unit, and refrigeration cycle apparatus |
JP7153354B2 (en) | 2019-12-24 | 2022-10-14 | 株式会社辰巳菱機 | Information acquisition system |
WO2024201694A1 (en) * | 2023-03-28 | 2024-10-03 | 日本キヤリア株式会社 | Heat exchanger |
WO2024221674A1 (en) * | 2023-04-28 | 2024-10-31 | 海信(广东)空调有限公司 | Air conditioner |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2014156990A (en) | Heat exchanger of air conditioner | |
JP2015132468A (en) | Heat exchanger of air conditioner | |
EP2006629A2 (en) | Fin-tube heat exchanger, fin for heat exchanger, and heat pump device | |
EP2236972B1 (en) | Fin for heat exchanger and heat exchanger using the fin | |
US10072898B2 (en) | Fin tube heat exchanger | |
EP2119995B1 (en) | Heat exchanger | |
JP6223596B2 (en) | Air conditioner indoor unit | |
JP2010164222A (en) | Finned heat exchanger | |
JP2010019534A (en) | Heat exchanger | |
JP2014156990A5 (en) | ||
JPWO2016194088A1 (en) | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus | |
CN109028304A (en) | Cabinet air-conditioner and air conditioner | |
CN109813146B (en) | Fin for heat exchanger, heat exchanger and air conditioner outdoor unit | |
JP2010216718A (en) | Heat exchanger with fin | |
JP2015004449A (en) | Fin tube heat exchanger | |
JP5081881B2 (en) | Air conditioner | |
JP2018100803A (en) | Heat exchanger, indoor machine of air conditioner, and outdoor machine of air conditioner | |
JP2007255812A (en) | Finned heat exchanger, and air conditioner | |
JP5084304B2 (en) | Finned tube heat exchanger and refrigeration cycle | |
JP2014001882A (en) | Heat exchanger and air conditioner | |
JP2009162433A (en) | Heat transfer member | |
JP2006336935A (en) | Outdoor unit for refrigeration air conditioner | |
JP2001141383A (en) | Heat exchanger | |
JP7155538B2 (en) | Heat exchanger | |
JP5446379B2 (en) | Finned heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150608 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150608 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160329 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160526 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20161018 |