JP2018162953A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器に係り、特に、一対のヘッダーパイプと、複数の冷媒流路をもつ複数の多穴伝熱管と、で構成され、複数の多穴伝熱管の間を流れる空気と、多穴伝熱管の中を流れる冷媒とで熱交換を行う熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger, in particular, a pair of header pipes and a plurality of multi-hole heat transfer tubes having a plurality of refrigerant flow paths, and air flowing between the plurality of multi-hole heat transfer tubes, The present invention relates to a heat exchanger that exchanges heat with a refrigerant flowing in a multi-hole heat transfer tube.
従来から、一対のヘッダーパイプと、複数の冷媒流路をもつ複数の多穴伝熱管と、で構成され、複数の多穴伝熱管の間を流れる空気と、多穴伝熱管の中を流れる冷媒とで熱交換を行う熱交換器が知られている。
この種の熱交換器としては、例えば、空気と多穴伝熱管との熱交換を促進する伝熱フィンを設けていないものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
図8は、特許文献1に記載された従来の熱交換器を示す構成図である。図8に示すように、熱交換器100は、一対のヘッダーパイプ101と、複数の冷媒流路をもつ複数の多穴伝熱管102と、から構成され、多穴伝熱管102の冷媒流路の流れ方向が鉛直方向となるように配置している。
これにより、熱交換器100が蒸発器として機能する場合に、多穴伝熱管102内を流れる冷媒の蒸発温度が低くなることで、多穴伝熱管102の表面に空気中の水分が付着し発生した結露水を、スムーズに落下させ、結露水の排水性を向上させることができる。
Conventionally, it is composed of a pair of header pipes and a plurality of multi-hole heat transfer tubes having a plurality of refrigerant flow paths, and the air flowing between the plurality of multi-hole heat transfer tubes and the refrigerant flowing in the multi-hole heat transfer tubes Heat exchangers that perform heat exchange are known.
As this type of heat exchanger, for example, a heat exchanger that does not have heat transfer fins that promote heat exchange between air and the multihole heat transfer tube is disclosed (for example, see Patent Document 1).
FIG. 8 is a configuration diagram showing a conventional heat exchanger described in Patent Document 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 8, the
As a result, when the heat exchanger 100 functions as an evaporator, the evaporation temperature of the refrigerant flowing in the multi-hole
しかしながら、前記従来の技術では、熱交換器を大型の空気調和装置などに適用した場合、熱交換器のサイズが大きくなり、多穴伝熱管の冷媒流路の流れ方向長さが長くなる。そのため、多穴伝熱管と多穴伝熱管との間に伝熱フィンを設けていないため、多穴伝熱管を保持することができず、多穴伝熱管が湾曲し易くなるという問題があった。
本発明は、前記した点に鑑みてなされたものであり、多穴伝熱管の冷媒流路の流れ方向の長さが長い場合であっても、多穴伝熱管の湾曲を抑制することのできる熱交換器を提供することを目的とする。
However, in the conventional technique, when the heat exchanger is applied to a large-size air conditioner or the like, the size of the heat exchanger increases, and the flow direction length of the refrigerant flow path of the multi-hole heat transfer tube increases. Therefore, since the heat transfer fin is not provided between the multi-hole heat transfer tube and the multi-hole heat transfer tube, the multi-hole heat transfer tube cannot be held, and the multi-hole heat transfer tube is likely to be bent. .
The present invention has been made in view of the above-described points, and even when the length of the flow direction of the refrigerant flow path of the multi-hole heat transfer tube is long, the bending of the multi-hole heat transfer tube can be suppressed. An object is to provide a heat exchanger.
前記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器は、一対のヘッダーパイプと、複数の冷媒流路を有する複数の多穴伝熱管とを備え、前記複数の多穴伝熱管が、前記ヘッダーパイプの軸方向に沿って、互いに平行に接続された熱交換器において、前記多穴伝熱管と、これと隣り合う前記多穴伝熱管との間に、前記冷媒流路の配列方向に沿って延在する補助部材を設けたことを特徴とする。
これにより、重力の影響、熱交換器の組立て誤差あるいは冷媒流路を流れる冷媒温度差による膨張量の相違により、多穴伝熱管が変形した場合であっても、隣り合う多穴伝熱管同士が接触することを抑制することができる。
In order to solve the conventional problem, the heat exchanger of the present invention includes a pair of header pipes and a plurality of multi-hole heat transfer tubes having a plurality of refrigerant flow paths, and the plurality of multi-hole heat transfer tubes includes: In the heat exchangers connected in parallel to each other along the axial direction of the header pipe, between the multi-hole heat transfer tube and the adjacent multi-hole heat transfer tube, in the arrangement direction of the refrigerant flow path An auxiliary member extending along the line is provided.
As a result, even if the multi-hole heat transfer tubes are deformed due to the influence of gravity, the assembly error of the heat exchanger, or the difference in the expansion amount due to the temperature difference of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path, the adjacent multi-hole heat transfer tubes are Contact can be suppressed.
本発明の熱交換器によれば、重力の影響、熱交換器の組立て誤差あるいは冷媒流路を流れる冷媒温度差による膨張量の相違により、多穴伝熱管が変形した場合であっても、隣り合う多穴伝熱管同士が接触することを抑制することができる。
その結果、隣り合う多穴伝熱管同士の間隔を均一に保持することができ、隣り合う多穴伝熱管同士の間隔が狭くなることで発生する汚れやほこりによる目詰まりを抑制することができ、通風抵抗の増大を抑制することで、風量の低下を防止することができ、熱交換器の熱交換性能を向上させることができる。
According to the heat exchanger of the present invention, even if the multi-hole heat transfer tube is deformed due to the influence of gravity, the assembly error of the heat exchanger, or the difference in expansion due to the temperature difference of the refrigerant flowing in the refrigerant flow path, It can suppress that the matching multi-hole heat exchanger tube contacts.
As a result, the interval between adjacent multi-hole heat transfer tubes can be uniformly maintained, and clogging due to dirt and dust generated by the interval between adjacent multi-hole heat transfer tubes being narrowed can be suppressed, By suppressing the increase in ventilation resistance, it is possible to prevent a decrease in the air volume and improve the heat exchange performance of the heat exchanger.
第1の発明は、一対のヘッダーパイプと、複数の冷媒流路を有する複数の多穴伝熱管とを備え、前記複数の多穴伝熱管が、前記ヘッダーパイプの軸方向に沿って、互いに平行に接続された熱交換器において、前記多穴伝熱管と、これと隣り合う前記多穴伝熱管との間に、前記冷媒流路の配列方向に沿って延在する補助部材を設けた。
これによれば、多穴伝熱管と、これと隣り合う多穴伝熱管との間に、冷媒流路の配列方向に沿って延在する補助部材を設けたので、重力の影響、熱交換器の組立て誤差あるいは冷媒流路を流れる冷媒温度差による膨張量の相違により、多穴伝熱管が変形した場合であっても、隣り合う多穴伝熱管同士が接触することを抑制することができる。
その結果、隣り合う多穴伝熱管同士の間隔を均一に保持することができ、隣り合う多穴伝熱管同士の間隔が狭くなることで発生する汚れやほこりによる目詰まりを抑制することができ、通風抵抗の増大を抑制することで、風量の低下を防止することができ、熱交換器の熱交換性能を向上させることができる。
The first invention includes a pair of header pipes and a plurality of multi-hole heat transfer tubes having a plurality of refrigerant flow paths, and the plurality of multi-hole heat transfer tubes are parallel to each other along the axial direction of the header pipe. In the heat exchanger connected to, an auxiliary member extending along the arrangement direction of the refrigerant flow path is provided between the multi-hole heat transfer tube and the multi-hole heat transfer tube adjacent thereto.
According to this, since the auxiliary member extending along the arrangement direction of the refrigerant flow path is provided between the multi-hole heat transfer tube and the multi-hole heat transfer tube adjacent thereto, the influence of gravity, the heat exchanger Even if the multi-hole heat transfer tubes are deformed due to the difference in the expansion amount due to the assembly error or the temperature difference of the refrigerant flowing in the refrigerant flow path, it is possible to suppress the adjacent multi-hole heat transfer tubes from contacting each other.
As a result, the interval between adjacent multi-hole heat transfer tubes can be uniformly maintained, and clogging due to dirt and dust generated by the interval between adjacent multi-hole heat transfer tubes being narrowed can be suppressed, By suppressing the increase in ventilation resistance, it is possible to prevent a decrease in the air volume and improve the heat exchange performance of the heat exchanger.
また、局所熱伝達率が高い多穴伝熱管の前縁部は、補助部材により覆われないので、熱交換面積の減少を抑制することができ、熱交換器の熱交換性能をさらに向上させることができる。
また、熱交換器が蒸発器として機能する場合においては、多穴伝熱管の前縁部で結露水が発生するが、隣り合う多穴伝熱管の間隙が狭くなることを抑制することができるので、結露水が多穴伝熱管の間で各多穴伝熱管の両表面に接触してしまうことを抑制することができる。その結果、結露水による通風抵抗の増大、風量の低下を防止することができ、熱交換器の熱交換性能をさらに向上させることができる。
Moreover, since the front edge part of the multi-hole heat exchanger tube with a high local heat transfer rate is not covered with an auxiliary member, the reduction of a heat exchange area can be suppressed and the heat exchange performance of a heat exchanger can be further improved. Can do.
In addition, in the case where the heat exchanger functions as an evaporator, condensed water is generated at the front edge of the multi-hole heat transfer tube, but it is possible to suppress the gap between adjacent multi-hole heat transfer tubes from being narrowed. And it can suppress that dew condensation water contacts the both surfaces of each multi-hole heat exchanger tube between multi-hole heat exchanger tubes. As a result, it is possible to prevent an increase in ventilation resistance and a decrease in the air volume due to condensed water, and to further improve the heat exchange performance of the heat exchanger.
第2の発明は、前記補助部材は、前記多穴伝熱管の表面に接触するとともに、前記多穴伝熱管の空気の流れ方向下流側が連結されている。
これによれば、冷媒流路の配列方向に沿った多穴伝熱管の表面と、多穴伝熱管の後縁部側の3方向で、多穴伝熱管が保持されることになり、重力の影響、熱交換器の組立て誤差あるいは冷媒流路を流れる冷媒温度差による膨張量の相違により、多穴伝熱管が変形した場合であっても、多穴伝熱管の湾曲を抑制することができる。
また、局所熱伝達率が高い多穴伝熱管の前縁部は、補助部材により覆われないので、熱交換面積の減少を抑制することができ、熱交換器の熱交換性能をさらに向上させることができる。
In the second invention, the auxiliary member is in contact with the surface of the multi-hole heat transfer tube, and is connected to the downstream side in the air flow direction of the multi-hole heat transfer tube.
According to this, the multi-hole heat transfer tube is held in the three directions on the surface of the multi-hole heat transfer tube along the arrangement direction of the refrigerant flow path and the rear edge portion side of the multi-hole heat transfer tube. Even if the multi-hole heat transfer tube is deformed due to an influence, an assembly error of the heat exchanger or a difference in expansion amount due to a difference in temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path, it is possible to suppress the bending of the multi-hole heat transfer tube.
Moreover, since the front edge part of the multi-hole heat exchanger tube with a high local heat transfer rate is not covered with an auxiliary member, the reduction of a heat exchange area can be suppressed and the heat exchange performance of a heat exchanger can be further improved. Can do.
第3の発明は、前記補助部材は、前記多穴伝熱管の冷媒流路の流れ方向略中央部に設けられている。
これによれば、熱交換器の上端部から補助部材までの冷媒流路の流れ方向の長さと、熱交換器の下端部から補助部材までの冷媒流路の流れ方向の長さとがともに最も短くなり、熱交換器の上端部から補助部材までの多穴伝熱管と、熱交換器の下端部から補助部材までの多穴伝熱管の湾曲を最小限に抑えることができる。
また、隣り合う多穴伝熱管の間隔の狭小化が最小限になり、間隔が狭くなることで発生する目詰まり、通風抵抗の増大がさらに抑制され、風量の低下を防止でき、熱交換器の熱交換性能をさらに向上させることができる。
In a third aspect of the invention, the auxiliary member is provided at a substantially central portion in the flow direction of the refrigerant flow path of the multi-hole heat transfer tube.
According to this, the length in the flow direction of the refrigerant flow path from the upper end portion of the heat exchanger to the auxiliary member and the length in the flow direction of the refrigerant flow path from the lower end portion of the heat exchanger to the auxiliary member are both the shortest. Thus, the bending of the multi-hole heat transfer tube from the upper end portion of the heat exchanger to the auxiliary member and the multi-hole heat transfer tube from the lower end portion of the heat exchanger to the auxiliary member can be minimized.
In addition, the narrowing of the interval between adjacent multi-hole heat transfer tubes is minimized, clogging caused by narrowing the interval and increase in ventilation resistance are further suppressed, and the reduction in air volume can be prevented. The heat exchange performance can be further improved.
第4の発明は、前記一対のヘッダーパイプは水平方向に延在するように設置され、前記多穴伝熱管は鉛直方向に延在するように設置されている。
これによれば、重力の影響による多穴伝熱管の湾曲がなくなるため、隣り合う多穴伝熱管同士が接触することを抑制することができる。
また、熱交換器が蒸発器として機能する場合において、多穴伝熱管の前縁部で発生した結露水を速やかに落下させることができ、結露水の排水性を向上させることができる。
さらに、多穴伝熱管に発生した結露水は、鉛直下方向に落下して補助部材に溜まり、空気の流れにより多穴伝熱管の後縁部側まで速やかに押し流されるため、結露水による熱抵抗が減少し、熱交換性能をさらに向上させることができる。
In a fourth aspect of the invention, the pair of header pipes are installed so as to extend in the horizontal direction, and the multi-hole heat transfer tube is installed so as to extend in the vertical direction.
According to this, since the curvature of the multi-hole heat transfer tube due to the influence of gravity is eliminated, it is possible to suppress the adjacent multi-hole heat transfer tubes from contacting each other.
Further, when the heat exchanger functions as an evaporator, the condensed water generated at the front edge of the multi-hole heat transfer tube can be quickly dropped, and the drainage of the condensed water can be improved.
Furthermore, the condensed water generated in the multi-hole heat transfer tube falls vertically downward and accumulates in the auxiliary member, and is quickly pushed away to the rear edge of the multi-hole heat transfer tube by the air flow. And the heat exchange performance can be further improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって、本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態における熱交換器を示す斜視図である。図2は、図1のx-z平面における熱交換器の断面図である。
図1に示すように、熱交換器10は、一対のヘッダーパイプ11a,11bと、複数の多穴伝熱管15と、補助部材20とを備えている。
各ヘッダーパイプ11a,11bは、所定間隔をもって略平行に、かつ、略水平方向(x方向)に設置されている。複数の多穴伝熱管15は、それぞれ鉛直方向(y方向)に延在するように設置されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a heat exchanger in the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the heat exchanger in the xz plane of FIG.
As shown in FIG. 1, the
Each
ヘッダーパイプ11a,11bは、例えば、アルミニウムなどの金属材料を押出成型することにより、略円筒状に形成されている。
また、一方のヘッダーパイプ11aの一端部には、冷媒配管12aが接続されており、他方のヘッダーパイプ11bの一端部には、冷媒配管12bが接続されている。これら各冷媒配管12a,12bは、冷媒の流入口または流出口として機能するように構成されている。
The
The
また、図2に示すように、多穴伝熱管15は、例えば、アルミニウムなどの金属材料を押出成型することにより板状に形成されている。多穴伝熱管15の内部には、多穴伝熱管15の長手方向に沿って貫通する複数の冷媒流路16が並列に形成されている。
各多穴伝熱管15は、その側面が互いに対向するように配置されており、各多穴伝熱管15は、各ヘッダーパイプ11a,11bの軸方向に沿って、互いに平行に配置されており、各多穴伝熱管15の冷媒流路16は、各ヘッダーパイプ11a,11bの内部に連通されている。
Moreover, as shown in FIG. 2, the multi-hole
The multi-hole
そして、一方の冷媒配管12aから一方のヘッダーパイプ11aの内部に流入した冷媒は、各多穴伝熱管15の各冷媒流路16を介して鉛直下方向(−y方向)に流れ、他方のヘッダーパイプ11bの内部に送られる。多穴伝熱管15の各冷媒流路16を冷媒が流れる際に、各多穴伝熱管15の間を+z方向に流れる空気と熱交換を行う。そして、他方のヘッダーパイプ11bに送られた冷媒は、他方の冷媒配管12bから流出される。
なお、冷媒としては、例えば、R410A、R32およびR32を含む混合冷媒などが用いられる。
Then, the refrigerant that has flowed into the one
In addition, as a refrigerant | coolant, the mixed refrigerant | coolant containing R410A, R32, and R32 etc. are used, for example.
また、図2に示すように、補助部材20は、多穴伝熱管15とこれに隣り合う多穴伝熱管15との間に位置し、多穴伝熱管15の冷媒流路の配列方向に延在する複数の間隙保持部21と、間隙保持部21と略直交する方向に延在し、各間隙保持部21の多穴伝熱管15の空気の流れ方向下流側(後縁側)を連結する連結部22とから構成されている。補助部材20は、例えば、多穴伝熱管15と同様に、アルミニウムなどの金属材料により形成されている。
本実施形態においては、補助部材20の間隙保持部21は、冷媒流路16の配列方向に沿った多穴伝熱管15の表面と接触しており、連結部22は、多穴伝熱管15の空気の流れ方向下流側(後縁側)から突出する櫛形状に形成されている。すなわち、多穴伝熱管15の空気の流れ方向上流側には、補助部材20は設けられていない。
As shown in FIG. 2, the
In the present embodiment, the
本実施形態においては、補助部材20は、多穴伝熱管15の冷媒の流れ方向(y方向)の略中央部に設けられている。
そして、以上のように構成された熱交換器10においては、冷媒流路16の配列方向に沿った多穴伝熱管15の両表面と、多穴伝熱管15の後縁部側の3方向で、多穴伝熱管15が保持されることになる。
この場合に、補助部材20は、各多穴伝熱管15に対して、間隙保持部21をはめ込むことで固定するようにしてもよいし、例えば、ろう付け等により固定するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
And in the
In this case, the
次に、補助部材20の設置位置について説明する。
図1および図2に示すように、多穴伝熱管15の冷媒流路16のy方向の長さをL(mm)、隣り合う各多穴伝熱管15の間隔をS(mm)とする。
多穴伝熱管15は、製造上、Lが長くなることで湾曲が発生しやすく、Lに対して最大0.2%(L×0.2%)の湾曲が発生する。湾曲した多穴伝熱管15を用いて熱交換器10を組立てると、隣り合う多穴伝熱管15の間隔の狭小化がより顕著になる。
Next, the installation position of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the length of the
The multi-hole
そのため、隣り合う各多穴伝熱管15の間隔Sを1mmとした場合、多穴伝熱管15が1mm湾曲していると、隣り合う多穴伝熱管15に接触してしまう。1mmの湾曲が発生するのは、L=1÷0.2%=500mmであることから、隣り合う多穴伝熱管15に接触しない1mm未満の湾曲に抑えるためには、500mm毎に補助部材20を設けるようにすればよい。
これにより、多穴伝熱管15の製造上で発生する湾曲の影響が抑制され、熱交換器10として組立てた場合の、隣り合う多穴伝熱管15の間隔の狭小化を最小限に抑えることができる。
なお、本実施形態においては、補助部材20を多穴伝熱管15の冷媒流路16の流れ方向(y方向)の1箇所のみに設けているが、2箇所以上に設けてもよい。
Therefore, when the interval S between adjacent multi-hole
Thereby, the influence of the curvature which generate | occur | produces on manufacture of the multi-hole
In addition, in this embodiment, although the
また、大型空調システムなどに用いられる熱交換器10の場合、熱交換器10のサイズが大きくなり、ヘッダーパイプ11a,11bの軸方向(x方向)長さが長くなる。このようにヘッダーパイプの長さが長くなると、ヘッダーパイプ11a,11bから各多穴伝熱管15に流れる冷媒の流量が不均一になりやすい。
各多穴伝熱管15に流れる冷媒の流量が不均一になると、各多穴伝熱管15の温度にばらつきが発生する。そのため、最も低い温度の多穴伝熱管15において発生する熱膨張による変化量ΔL1と、最も高い温度の多穴伝熱管15において発生する熱膨張による変化量ΔL2が異なることになる。
Moreover, in the case of the
When the flow rate of the refrigerant flowing through each multi-hole
例えば、最も低い温度の多穴伝熱管15と、最も高い温度の多穴伝熱管15との温度差をΔT、多穴伝熱管15の材料の線膨張率をαとすると、熱膨張による伸びの差は、ΔL2−ΔL1=α・L・ΔTにより求めることができる。
ここで、最も低い温度の多穴伝熱管15と、最も高い温度の多穴伝熱管15との温度差ΔTが5K、Lが500mm、多穴伝熱管15の材質をアルミ(線膨張率α:23×10−6/K)とした場合、熱膨張による伸びの差ΔL2−ΔL1は、0.0575mmとなる。
For example, if the temperature difference between the multi-hole
Here, the temperature difference ΔT between the multi-hole
一対のヘッダーパイプ11a,11bは固定状態であるため、最も高い温度の多穴伝熱管15は、最も低い温度の多穴伝熱管15より、冷媒流路16の流れ方向(y方向)に0.0575mm伸びることなく、ヘッダーパイプ11a,11bの軸方向(x方向)に2.8mm湾曲することになる(楕円の円周の式から算出)。
Sを1mmとした場合には、最も高い温度の多穴伝熱管15の湾曲により、隣り合う多穴伝熱管15に接触してしまうことになる。
そのため、Lが500mmの場合に、2.8mmの湾曲が生じることから、隣り合う多穴伝熱管15に接触しない1mm未満の湾曲に抑えるためには、多穴伝熱管15の冷媒流路16の流れ方向(y方向)に、最長でも175mm間隔毎に補助部材20を設けるようにすればよい。これにより、複数の多穴伝熱管15に流れる冷媒の流量が不均一となった場合でも、熱膨張による多穴伝熱管15の湾曲を抑制することができる。
Since the pair of
When S is 1 mm, the multi-hole
Therefore, when L is 500 mm, a curvature of 2.8 mm is generated. Therefore, in order to suppress the curvature of less than 1 mm that does not contact the adjacent multi-hole
次に、本実施形態の作用について、本実施形態の熱交換器10を空気調和装置の室外機20に利用した場合を例に説明する。
図3は、熱交換器10を適用した室外機を示す斜視図である。
図3に示すように、室外機30は、箱型の筐体31を備えており、筐体31は、天板32と底板33とを備えている。天板32の周縁部には、鉛直下方に折曲された上部枠34が形成されており、底板33の周縁部には、鉛直上方に折曲された下部枠35が形成されている。天板32と底板33との間には空間が形成され、この空間部分に熱交換器10が設置される。
そして、室外機30の内部に設置された送風ファン(図示せず)を回転駆動することにより、室外機30の外部空気を熱交換器10の多穴伝熱管15の間から吸い込むことで、多穴伝熱管15の冷媒流路を流れる冷媒と外部空気との熱交換を行うものである。
Next, the operation of the present embodiment will be described by taking as an example the case where the
FIG. 3 is a perspective view showing an outdoor unit to which the
As shown in FIG. 3, the
Then, by rotating and driving a blower fan (not shown) installed inside the
まず、冷房運転を行う場合は、熱交換器10は凝縮器として機能する。
室外機30の圧縮機(図示せず)から送られるガス冷媒は、ガス側の冷媒配管12aから、ガス側のヘッダーパイプ11aの内部に流入される。このガス冷媒は、ガス側のヘッダーパイプ11aの内部を通り、複数の多穴伝熱管15の冷媒流路16に流入され、鉛直下方向(−y方向)に流れ、多穴伝熱管15において、空気と熱交換をすることで放熱して凝縮される。凝縮した冷媒は、液側のヘッダーパイプ11bに流入し、液側のヘッダーパイプ11bの内部を通り、液側の冷媒配管12bから室内機に向けて流出される。
First, when performing a cooling operation, the
The gas refrigerant sent from the compressor (not shown) of the
次に、暖房運転を行う場合は、熱交換器10は蒸発器として機能する。
室内機から送られる液冷媒は、冷房運転の場合とは逆に、液側の冷媒配管12bから、液側のヘッダーパイプ11bの内部に流入される。この液冷媒は、液側のヘッダーパイプ11bの内部を通り、複数の多穴伝熱管15の冷媒流路16に流入され、鉛直上方向(+y方向)に流れ、多穴伝熱管15において、空気と熱交換をすることで吸熱して蒸発される。蒸発した冷媒は、ガス側のヘッダーパイプ11aに流入し、ガス側のヘッダーパイプ11aの内部を通り、ガス側の冷媒配管12aから圧縮機に向けて流出される。
Next, when performing heating operation, the
In contrast to the cooling operation, the liquid refrigerant sent from the indoor unit flows into the liquid
熱交換器10が蒸発器として機能する場合、多穴伝熱管15の冷媒流路16を低温の冷媒が流れ、空気と熱交換が行われることになり、特に局所熱伝達率の高い多穴伝熱管15の前縁部では、空気中の水分が付着し結露水が発生する。発生した結露水は、鉛直下方向(−y方向)に自重により落下しながら、空気の流れにより多穴伝熱管15の後縁部に流れていく。
When the
このとき、各ヘッダーパイプ11a,11b、熱交換器10の上部および下部は、上部枠34および下部枠35により覆われる。しかしながら、熱交換器10の上端部や熱交換器10の下端部とは異なり、熱交換器10の中央部では、熱交換器10の上部や下部と比較して、空気の流れが速いため、熱伝達率が高く、結露水が発生しやすい部分に、補助部材20が位置することになる。これにより、結露水は、補助部材20に速やかに落下し、結露水を排出しやすくなることから、通風抵抗の増大を抑制することができ、風量の低下を防止できるため、熱交換器10の熱交換性能をさらに向上することができる。
At this time, the upper and lower portions of the
以上述べたように、本実施形態においては、一対のヘッダーパイプ11a,11bと、複数の冷媒流路16を有する複数の多穴伝熱管15とを備え、複数の多穴伝熱管15が、ヘッダーパイプ11a,11bの軸方向(x方向)に沿って互いに平行に接続され、多穴伝熱管15と、これと隣り合う多穴伝熱管15との間に、冷媒流路16の配列方向(z方向)に沿って延在する補助部材20を設けた。
これにより、多穴伝熱管15と、これと隣り合う多穴伝熱管15との間に、冷媒流路16の配列方向(z方向)に沿って延在する補助部材20を設けたので、重力の影響、熱交換器10の組立て誤差あるいは冷媒流路16を流れる冷媒温度差による膨張量の相違により、多穴伝熱管15が変形した場合であっても、隣り合う多穴伝熱管15同士が接触することを抑制することができる。
その結果、隣り合う多穴伝熱管15同士の間隔を均一に保持することができ、隣り合う多穴伝熱管15同士の間隔が狭くなることで発生する汚れやほこりによる目詰まりを抑制することができ、通風抵抗の増大を抑制することで、風量の低下を防止することができ、熱交換器10の熱交換性能を向上させることができる。
また、局所熱伝達率が高い多穴伝熱管15の前縁部は、補助部材20により覆われないので、熱交換面積の減少を抑制することができ、熱交換器10の熱交換性能をさらに向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, a pair of
Thereby, since the
As a result, the interval between adjacent multi-hole
Moreover, since the front edge part of the multi-hole
また、熱交換器10が蒸発器として機能する場合においては、多穴伝熱管15の前縁部で結露水が発生するが、隣り合う多穴伝熱管15の間隙が狭くなることを抑制することができるので、結露水が多穴伝熱管15の間で各多穴伝熱管15の両表面に接触してしまうことを抑制することができる。その結果、結露水による通風抵抗の増大、風量の低下を防止することができ、熱交換器10の熱交換性能をさらに向上させることができる。
さらに、多穴伝熱管15に発生した結露水は、鉛直下方向(−y方向)に落下して補助部材20に溜まり、空気の流れにより多穴伝熱管15の後縁部側まで速やかに押し流されるため、結露水による熱抵抗が減少し、熱交換性能をさらに向上させることができる。
Further, in the case where the
Further, the dew condensation water generated in the multi-hole
また、本実施形態においては、補助部材20は、多穴伝熱管15の表面に接触するとともに、多穴伝熱管15の空気の流れ方向下流側が連結されている。
これにより、冷媒流路16の配列方向に沿った多穴伝熱管15の表面と、多穴伝熱管15の後縁部側の3方向で、多穴伝熱管15が保持されることになり、重力の影響、熱交換器10の組立て誤差あるいは冷媒流路16を流れる冷媒温度差による膨張量の相違により、多穴伝熱管15が変形した場合であっても、多穴伝熱管15の湾曲を抑制することができる。
In the present embodiment, the
Thereby, the multi-hole
また、本実施形態においては、補助部材20は、多穴伝熱管15の冷媒流路の流れ方向略中央部に設けられている。
これにより、熱交換器10の上端部から補助部材20までの冷媒流路16の流れ方向の長さ(y方向)と、熱交換器10の下端部から補助部材20までの冷媒流路16の流れ方向の長さ(y方向)が、ともに最も短くなり、熱交換器10の上端部から補助部材20までの多穴伝熱管15と、熱交換器10の下端部から補助部材20までの多穴伝熱管15の湾曲を最小限に抑えることができる。
また、隣り合う多穴伝熱管15の間隔の狭小化が最小限になり、間隔が狭くなることで発生する目詰まり、通風抵抗の増大がさらに抑制され、風量の低下を防止でき、熱交換器10の熱交換性能をさらに向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the
Thereby, the length of the
Further, the narrowing of the interval between the adjacent multi-hole
また、本実施形態においては、補助部材20は、多穴伝熱管15の空気の流れ方向下流側が低くなるように傾斜して設けられている。
これにより、熱交換器10が蒸発器として機能する場合においては、多穴伝熱管15の前縁部で結露水が発生するが、補助部材20を多穴伝熱管15の空気の流れ方向下流側が低くなるように傾斜して設けているので、補助部材20に落下した結露水を効率よく多穴伝熱管15の後縁部側に送ることができる。
In the present embodiment, the
Thereby, in the case where the
また、本実施形態においては、一対のヘッダーパイプ11a,11bは水平方向に延在するように設置され、多穴伝熱管15は鉛直方向に延在するように設置されている。
これにより、熱交換器10が蒸発器として機能する場合において、多穴伝熱管15の前縁部で発生した結露水を速やかに落下させることができ、結露水の排水性を向上させることができる。
In the present embodiment, the pair of
Thereby, when the
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変更が可能である。
例えば、前記実施形態においては、補助部材20が、水平(x-z平面と平行)となるように配置しているが、空気の流れ方向下流側(+z方向)に向かって低くなるように傾斜して配置するようにしてもよい。
これにより、補助部材20に溜まった結露水がより速やかに排水し易くなるため、通風抵抗の増大を抑制でき、風量の低下を防止できるため、熱交換器10性能をさらに向上できる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the above-described embodiment, the
Thereby, since the dew condensation water collected on the
前記実施形態においては、補助部材20の間隙保持部21の前端部を多穴伝熱管15の前縁部まで延在させているが、冷媒流路16の配列方向(z方向)の中間位置から、多穴伝熱管15の前縁部までの間であれば、間隙保持部21の前端部は、いずれの位置にあってもよい。
これにより、多穴伝熱管15の保持を確保したまま、補助部材20で多穴伝熱管15を覆う部分を減少させることができるため、熱交換面積を確保することができ、熱交換性能をさらに向上することができる。
In the embodiment, the front end portion of the
Thereby, since the part which covers the multi-hole
また、前記実施形態においては、補助部材20の表面が平坦でなくてもよい。
図4は、第1実施形態の変形例における熱交換器10を示す斜視図である。図5は、図4の正面図である。図6は、第1実施形態の変形例における補助部材20を示す斜視図である。図7は、図6の枠線部分の拡大図である。なお、図4から図7に示す第1実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
Moreover, in the said embodiment, the surface of the
FIG. 4 is a perspective view showing the
図4から図7に示すように、補助部材20の間隙保持部21の上面には、空気の流れ方向(z方向)に延在する溝23が形成されている。この溝23は、断面形状V字状に形成されている。
これにより、熱交換器10が蒸発器として機能する場合においては、多穴伝熱管15の前縁部で結露水が発生するが、この結露水は、溝23に溜められ、空気の流れにより、多穴伝熱管15の後縁部に送られるので、より速やかに結露水を排出しやすくなり、多穴伝熱管15の表面に触れる結露水が減少するため、結露水による熱抵抗が減少し、熱交換器10の熱交換性能をさらに向上させることができる。
また、溝23を形成することで、補助部材20の付近において+z方向に流れる空気の流路を確保することができ、補助部材20を設けたことによる通風抵抗の増大を抑制して風量の低下を防止することができ、熱交換性能をさらに向上させることができる。
なお、図4から図7に示す補助部材20においては、断面形状V字状の溝23を形成するように構成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、断面形状U字状、断面形状W字状の他、傾斜面として形成するようにしてもよい。
As shown in FIGS. 4 to 7, a
Thereby, in the case where the
In addition, by forming the
Although the
また、前記実施形態においては、補助部材20の間隙保持部21の前端角部が略直角に形成されているが、例えば、間隙保持部21の前端角部を曲面状面取りあるいは平面状面取りをした形状に形成するようにしてもよい。
これにより、補助部材20で多穴伝熱管15を覆う部分を減少させることができるため、熱交換面積を確保でき、熱交換性能をさらに向上することができる。
また、間隙保持部21の前端角部に面取りを施すことにより、補助部材20を多穴伝熱管15と多穴伝熱管15との間に差し込む際に、差し込みやすくなり、熱交換器10の組立て時の手間を低減させることができる。
In the embodiment, the front end corner of the
Thereby, since the part which covers the multihole
Further, by chamfering the front end corner portion of the
さらに、前記実施形態においては、補助部材20の間隙保持部21が各多穴伝熱管15の表面に接触するように配置しているが、補助部材20の間隙保持部21が各多穴伝熱管15同士が接触しない最低の間隔を確保できるのであれば、必ずしも多穴伝熱管15の表面に接触していなくてもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although it arrange | positions so that the gap | interval holding |
本発明は、多穴伝熱管15利用の熱交換器10において、多穴伝熱管15の湾曲を抑制し、熱交換器10性能を向上できるもので、冷凍機、空気調和装置、給湯空調複合装置などの用途に適用できる。
The present invention can suppress the bending of the multi-hole
10 熱交換器
11a,11b ヘッダーパイプ
12a,12b 冷媒配管
15 多穴伝熱管
16 冷媒流路
20 補助部材
21 間隙保持部
22 連結部
23 溝
30 室外機
31 筐体
32 天板
33 底板
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記多穴伝熱管と、これと隣り合う前記多穴伝熱管との間に、前記冷媒流路の配列方向に沿って延在する補助部材を設けたことを特徴とする熱交換器。 A heat exchange comprising a pair of header pipes and a plurality of multi-hole heat transfer tubes having a plurality of refrigerant flow paths, wherein the plurality of multi-hole heat transfer tubes are connected in parallel to each other along the axial direction of the header pipe In the vessel
A heat exchanger characterized in that an auxiliary member extending along the arrangement direction of the refrigerant flow path is provided between the multi-hole heat transfer tube and the multi-hole heat transfer tube adjacent thereto.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017061654A JP2018162953A (en) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017061654A JP2018162953A (en) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | Heat exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018162953A true JP2018162953A (en) | 2018-10-18 |
Family
ID=63860882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2017061654A Pending JP2018162953A (en) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | Heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2018162953A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021245734A1 (en) | 2020-06-01 | 2021-12-09 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus |
WO2021255781A1 (en) | 2020-06-15 | 2021-12-23 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus |
WO2022097281A1 (en) | 2020-11-06 | 2022-05-12 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus equipped with same |
-
2017
- 2017-03-27 JP JP2017061654A patent/JP2018162953A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021255781A1 (en) | 2020-06-15 | 2021-12-23 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus |
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