JP7227457B2 - 熱交換器及び空調機 - Google Patents

熱交換器及び空調機 Download PDF

Info

Publication number
JP7227457B2
JP7227457B2 JP2018209824A JP2018209824A JP7227457B2 JP 7227457 B2 JP7227457 B2 JP 7227457B2 JP 2018209824 A JP2018209824 A JP 2018209824A JP 2018209824 A JP2018209824 A JP 2018209824A JP 7227457 B2 JP7227457 B2 JP 7227457B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
header
upstream
downstream
heat transfer
center position
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.)
Active
Application number
JP2018209824A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020076538A (ja
Inventor
祥志 松本
俊 吉岡
透 安東
智己 廣川
秀之 日下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP2018209824A priority Critical patent/JP7227457B2/ja
Priority to PCT/JP2019/040228 priority patent/WO2020095621A1/ja
Priority to EP19881134.1A priority patent/EP3859265B1/en
Priority to CN201980070150.0A priority patent/CN112888911B/zh
Publication of JP2020076538A publication Critical patent/JP2020076538A/ja
Priority to US17/307,116 priority patent/US12209807B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7227457B2 publication Critical patent/JP7227457B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0426—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
    • F28D1/0435—Combination of units extending one behind the other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05358—Assemblies of conduits connected side by side or with individual headers, e.g. section type radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • F28F1/325—Fins with openings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0243—Header boxes having a circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/01—Geometry problems, e.g. for reducing size
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00—Fins
    • F28F2215/12—Fins with U-shaped slots for laterally inserting conduits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

本開示は、熱交換器及び空調機に関するものである。
従来より、入口側及び出口側の伝熱管(扁平チューブ)と、入口側及び出口側の伝熱管の一端部にそれぞれ接続された入口側及び出口側のヘッダ(ヘッダタンク)とを備えた熱交換器が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、入口側及び出口側のヘッダが互いに干渉しないように、入口側及び出口側のヘッダを、伝熱管が伸びる方向にずらして配置するようにした構成が開示されている。
特開2004-225961号公報
ところで、特許文献1の発明のように、入口側及び出口側のヘッダを伝熱管が伸びる方向にずらして配置した場合において、ヘッダの外径が大きくなると、出口側のヘッダが入口側の伝熱管に干渉してしまうこととなる。そのため、入口側及び出口側の伝熱管を離間させて隙間を大きく確保する必要があるが、熱交換器全体の外径が大きくなってしまうので好ましくない。
本開示の目的は、ヘッダが隣りの列の部材に干渉するのを回避しつつ、熱交換器全体としてコンパクト化を図ることにある。
本開示の第1の態様は、空気流通方向に並ぶ複数列の伝熱管(20)と、該複数列の伝熱管(20)の一端部にそれぞれ接続された複数のヘッダ(16)とを備えた熱交換器であって、 前記複数のヘッダ(16)のうち、空気流通方向の最上流側に配置される最上流ヘッダ(16a)は、空気流通方向において、該最上流ヘッダ(16a)が接続された最上流伝熱管(20a)の隣りの列の伝熱管(20b)から離れるように、該最上流ヘッダ(16a)の中心位置(O)が該最上流伝熱管(20a)の中心位置よりも上流側にずれて配置されていること、及び/又は、 前記複数のヘッダ(16)のうち、空気流通方向の最下流側に配置される最下流ヘッダ(16c)は、空気流通方向において、該最下流ヘッダ(16c)が接続された最下流伝熱管(20c)の隣りの列の伝熱管(20b)から離れるように、該最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)が該最下流伝熱管(20c)の中心位置よりも下流側にずれて配置されているものである。
第1の態様では、最上流ヘッダ(16a)の中心位置(O)が、最上流伝熱管(20a)の中心位置よりも上流側にずれて配置される、及び/又は、最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)が、最下流伝熱管(20c)の中心位置よりも下流側にずれて配置される。
これにより、最上流ヘッダ(16a)及び/又は最下流ヘッダ(16c)が隣りの列の部材(ヘッダ(16)又は伝熱管(20))に干渉しない配置とすることができる。そして、複数列の伝熱管(20)を離間させて隙間を大きくする必要が無いので、熱交換器全体としてコンパクト化を図ることができる。
本開示の第2の態様は、第1の態様において、前記複数のヘッダ(16)は、前記伝熱管(20)が伸びる方向にずれて配置されているものである。
第2の態様では、複数のヘッダ(16)を、伝熱管(20)が伸びる方向にずらすことで、ヘッダ(16)が隣りの列の部材に干渉しない配置とすることができる。
本開示の第3の態様は、第1又は第2の態様において、前記伝熱管(20)は、3列以上設けられ、前記隣りの列の伝熱管(20)に接続された隣接ヘッダ(16b)の中心位置(O)は、前記最上流ヘッダ(16a)又は前記最下流ヘッダ(16c)のずれ方向と同じ方向に、該隣りの列の伝熱管(20b)の中心位置に対してずれて配置されているものである。
第3の態様では、伝熱管(20)が3列以上設けられている場合、最上流ヘッダ(16a)又は最下流ヘッダ(16c)のずれ方向と同じ方向に、隣りの列の隣接ヘッダ(16b)の中心位置(O)をずらすことで、ヘッダ(16)が隣りの列の部材に干渉しない配置とすることができる。
本開示の第4の態様は、第1乃至第3の態様のうち何れか1つにおいて、前記複数のヘッダ(16)の中心位置(O)は、該複数のヘッダ(16)が接続されたそれぞれの前記伝熱管(20)の中心位置よりも、前記最上流ヘッダ(16a)又は前記最下流ヘッダ(16c)が前記最上流伝熱管(20a)又は前記最下流伝熱管(20c)の中心位置に対してずれている方向に、ずれて配置されているものである。
第4の態様では、複数のヘッダ(16)の中心位置(O)を、最上流ヘッダ(16a)又は最下流ヘッダ(16c)がずれている方向にずらすことで、ヘッダ(16)が隣りの列の部材に干渉しない配置とすることができる。
本開示の第5の態様は、第1乃至第4の態様のうち何れか1つにおいて、前記伝熱管(20)と交差するように配置されたフィン(30)を備え、前記最上流ヘッダ(16a)の中心位置(O)が前記最上流伝熱管(20a)の中心位置よりも空気流通方向の上流側にずれて配置されている場合には、該最上流ヘッダ(16a)の上流側の端部が前記フィン(30)の上流側の端部よりも上流側に位置している一方、前記最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)が前記最下流伝熱管(20c)の中心位置よりも空気流通方向の下流側にずれて配置されている場合には、該最下流ヘッダ(16c)の下流側の端部が前記フィン(30)の下流側の端部よりも下流側に位置しているものである。
第5の態様では、最上流ヘッダ(16a)の中心位置(O)が上流側にずれている場合は、最上流ヘッダ(16a)の上流側の端部がフィン(30)の上流側の端部よりも上流側に位置している。最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)が下流側にずれている場合は、最下流ヘッダ(16c)の下流側の端部がフィン(30)の下流側の端部よりも下流側に位置している。
このように、最上流ヘッダ(16a)又は最下流ヘッダ(16c)の端部を、フィン(30)の端部よりも上流側又は下流側に位置させることで、最上流ヘッダ(16a)又は最下流ヘッダ(16c)が隣りの列の部材に干渉しない配置とすることができる。
本開示の第6の態様は、第1乃至第5の態様のうち何れか1つに記載の熱交換器(10)を備えた空調機である。
第6の態様では、第1乃至第5の態様のうち何れか1つに記載の熱交換器(10)を、空調機に適用するようにしている。
図1は、本実施形態1に係る空調機における冷媒回路の概略図である。 図2は、熱交換器の構成を示す正面断面図である。 図3は、図2のX-X矢視断面図である。 図4は、熱交換器の構成を示す平面図である。 図5は、本実施形態2に係る熱交換器の構成を示す平面図である。
《実施形態1》
実施形態1について説明する。図1に示すように、本実施形態の熱交換器(10)は、冷凍サイクルを行う空調機(1)の冷媒回路(2)に設けられ、冷媒回路(2)を流れる冷媒を空気と熱交換させる。
冷媒回路(2)は、圧縮機(3)と、凝縮器(4)と、膨張弁(5)と、蒸発器(6)とが、冷媒配管(7)で順次接続されて構成されている。
空調機(1)が室内機と室外機を備えている場合、本実施形態の熱交換器(10)は、室内機に設けられた蒸発器(6)を構成してもよいし、室外機に設けられた凝縮器(4)を構成してもよい。また、熱交換器(10)が空気と熱交換させる冷媒は、例えばHFC-32等のいわゆるフロン冷媒であってもよいし、二酸化炭素等のいわゆる自然冷媒であってもよい。
-熱交換器の構成-
図2及び図3に示すように、本実施形態の熱交換器(10)は、一対のヘッダ(16)と、多数の扁平管(20)(伝熱管)と、多数のフィン(30)とを備えている。ヘッダ(16)、扁平管(20)、及びフィン(30)は、何れもアルミニウム合金製の部材である。
また、図4に示すように、扁平管(20)は、空気流通方向に並んで3列配置されている。そして、各列の扁平管(20)毎に、ヘッダ(16)が独立して設けられており、扁平管(20)の両端部に、ヘッダ(16)がそれぞれ接合されている。なお、扁平管(20)の数は、単なる一例であり、2列や4列以上であってもよい。
〈ヘッダ〉
ヘッダ(16)は、両端が閉塞された細長い中空円筒状に形成される。図2において、熱交換器(10)の両端には、一対のヘッダ(16)が起立した状態で配置されている。なお、扁平管(20)に対するヘッダ(16)の接合位置については後述する。
〈扁平管〉
図3に示すように、扁平管(20)は、厚さよりも幅が長い扁平な形状の管である。扁平管(20)は、扁平管(20)の伸長方向と直交する断面が、角の丸い長方形状となっている。複数の扁平管(20)は、それぞれの幅方向に沿った側面が互いに向かい合う姿勢で配置されている。
また、複数の扁平管(20)は、互いに一定の間隔をおいて上下に並んで配置される。各扁平管(20)の両端部は、それぞれヘッダ(16)に挿入されている。各ヘッダ(16)は、ロウ材(15)を用いた接合であるロウ付けによって、扁平管(20)に固定されている。
扁平管(20)には、隔壁(22)によって仕切られた複数の流路(21)が形成されている。本実施形態の扁平管(20)には、四つの隔壁(22)が設けられ、五つの流路(21)が形成されている。ただし、ここに示した、隔壁(22)と流路(21)の数は、単なる一例である。
扁平管(20)において、五つの流路(21)は、扁平管(20)の伸長方向に沿って互いに平行に延び、それぞれが扁平管(20)の両端面に開口する。また、扁平管(20)において、五つの流路(21)は、扁平管(20)の幅方向に一列に並んでいる。
〈フィン〉
フィン(30)は、概ね長方形板状に形成されたフィン本体(31)と、フィン本体(31)と一体に形成されたカラー部(32)とを備えている。フィン本体(31)には、扁平管(20)を差し込むための開口(33)が、複数形成されている。フィン本体(31)は、複数の開口(33)が並ぶ方向が長辺となっている。
開口(33)は、フィン本体(31)の一方の長辺に開放されてフィン本体(31)の短辺方向に延びる切り欠き状に形成されている。なお、フィン本体(31)の長辺は、図3における上下方向に延びる辺であり、フィン本体(31)の短辺方向は、図3における左右方向である。
カラー部(32)は、フィン本体(31)における開口(33)の縁部に連続して形成されている。また、カラー部(32)は、開口(33)の縁部からフィン本体(31)と交差する方向に突出する。
図2にも示すように、複数のフィン(30)は、それぞれのフィン本体(31)が向かい合うように配置されている。また、複数のフィン(30)は、それぞれの対応する開口(33)が一列に並ぶように配置されている。隣り合うフィン(30)のフィン本体(31)同士の間隔は、カラー部(32)の突端が隣のフィン(30)のフィン本体(31)に当接することによって、一定に保たれる。
フィン(30)は、カラー部(32)の内側面が、拡管によって拡張した扁平管(20)の外面と接触する。そして、フィン(30)のカラー部(32)は、ロウ材(15)を用いた接合であるロウ付けによって、扁平管(20)に固定されている。つまり、フィン(30)は、扁平管(20)を拡張する拡管と、接合材としてロウ材(15)を用いた接合(すなわち、ロウ付け)によって、扁平管(20)に固定されている。
-ヘッダの配置について-
図4に示すように、3列の扁平管(20)は、同じ長さに形成されている。3列のヘッダ(16)は、ヘッダ(16)の中心位置(O)が空気流通方向に一列に並ぶように配置されている。
ここで、フィン(30)と扁平管(20)とを含む列幅aよりも、ヘッダ(16)の外径bの方が大きい場合に、例えば、ヘッダ(16)の中心位置(O)と扁平管(20)の中心位置とを一致させると、ヘッダ(16)が隣りの列のヘッダ(16)に干渉してしまうこととなる。そのため、扁平管(20)を離間させて隙間を大きく確保する必要があるが、熱交換器(10)全体の外径が大きくなってしまうので好ましくない。
そこで、本実施形態では、ヘッダ(16)の配置を工夫することで、ヘッダ(16)が隣りの列のヘッダ(16)に干渉するのを回避するようにしている。
具体的に、3列のヘッダ(16)のうち、空気流通方向の最上流側に配置される最上流ヘッダ(16a)は、空気流通方向において、最上流ヘッダ(16a)が接続された最上流扁平管(20a)の隣りの列の隣接扁平管(20b)から離れるように、最上流ヘッダ(16a)の中心位置(O)が最上流扁平管(20a)の中心位置よりも上流側にずれて配置されている。このとき、最上流ヘッダ(16a)の上流側の端部がフィン(30)の上流側の端部よりも上流側に位置している。
また、3列のヘッダ(16)のうち、空気流通方向の最下流側に配置される最下流ヘッダ(16c)は、空気流通方向において、最下流ヘッダ(16c)が接続された最下流扁平管(20c)の隣りの列の隣接扁平管(20b)から離れるように、最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)が最下流扁平管(20c)の中心位置よりも下流側にずれて配置されている。このとき、最下流ヘッダ(16c)の下流側の端部がフィン(30)の下流側の端部よりも下流側に位置している。
なお、3列のヘッダ(16)のうち、中央に配置された隣接ヘッダ(16b)の中心位置(O)は、隣接扁平管(20b)の中心位置と略一致している。
これにより、最上流ヘッダ(16a)及び最下流ヘッダ(16c)を、隣りの列の隣接ヘッダ(16b)に干渉しない配置とすることができる。そして、複数列の扁平管(20)を離間させて隙間を大きくする必要が無いので、熱交換器(10)全体としてコンパクト化を図ることができる。
-実施形態1の効果-
本実施形態の熱交換器(10)は、空気流通方向に並ぶ複数列の扁平管(20)(伝熱管)と、複数列の扁平管(20)の一端部にそれぞれ接続された複数のヘッダ(16)とを備えている。そして、複数のヘッダ(16)のうち、空気流通方向の最上流側に配置される最上流ヘッダ(16a)は、空気流通方向において、最上流ヘッダ(16a)が接続された最上流扁平管(20a)の隣りの列の隣接扁平管(20b)から離れるように、最上流ヘッダ(16a)の中心位置(O)が最上流扁平管(20a)の中心位置よりも上流側にずれて配置されていること、及び/又は、複数のヘッダ(16)のうち、空気流通方向の最下流側に配置される最下流ヘッダ(16c)は、空気流通方向において、最下流ヘッダ(16c)が接続された最下流扁平管(20c)の隣りの列の隣接扁平管(20b)から離れるように、最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)が最下流扁平管(20c)の中心位置よりも下流側にずれて配置されているものである。
本実施形態では、最上流ヘッダ(16a)の中心位置(O)が、最上流扁平管(20a)の中心位置よりも上流側にずれて配置される、及び/又は、最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)が、最下流扁平管(20c)の中心位置よりも下流側にずれて配置される。
これにより、最上流ヘッダ(16a)及び/又は最下流ヘッダ(16c)が隣りの列の隣接ヘッダ(16b)に干渉しない配置とすることができる。そして、複数列の扁平管(20)を離間させて隙間を大きくする必要が無いので、熱交換器(10)全体としてコンパクト化を図ることができる。
また、本実施形態の熱交換器(10)は、扁平管(20)と交差するように配置されたフィン(30)を備え、最上流ヘッダ(16a)の中心位置(O)が最上流扁平管(20a)の中心位置よりも空気流通方向の上流側にずれて配置されている場合には、最上流ヘッダ(16a)の上流側の端部がフィン(30)の上流側の端部よりも上流側に位置している一方、最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)が最下流扁平管(20c)の中心位置よりも空気流通方向の下流側にずれて配置されている場合には、最下流ヘッダ(16c)の下流側の端部がフィン(30)の下流側の端部よりも下流側に位置しているものである。
本実施形態では、最上流ヘッダ(16a)の中心位置(O)が上流側にずれている場合は、最上流ヘッダ(16a)の上流側の端部がフィン(30)の上流側の端部よりも上流側に位置している。最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)が下流側にずれている場合は、最下流ヘッダ(16c)の下流側の端部がフィン(30)の下流側の端部よりも下流側に位置している。
このように、最上流ヘッダ(16a)又は最下流ヘッダ(16c)の端部を、フィン(30)の端部よりも上流側又は下流側に位置させることで、最上流ヘッダ(16a)又は最下流ヘッダ(16c)が隣りの列の部材に干渉しない配置とすることができる。
また、本実施形態の空調機(1)は、上述した熱交換器(10)を備えている。
本実施形態では、上述した熱交換器(10)を、空調機に適用するようにしている。
《実施形態2》
実施形態2について説明する。ここでは、本実施形態の熱交換器(10)について、実施形態1の熱交換器(10)と異なる点を説明する。
図5に示すように、3列のヘッダ(16)は、扁平管(20)が伸びる方向にずれて配置されている。ここで、扁平管(20)の中心位置から隣りの列の扁平管(20)までの距離cの二倍(2c)よりも、ヘッダ(16)の外径bの方が大きい場合に、例えば、ヘッダ(16)の中心位置(O)と扁平管(20)の中心位置とを一致させると、ヘッダ(16)が隣りの列の扁平管(20)に干渉してしまうこととなる。そのため、扁平管(20)を離間させて隙間を大きく確保する必要があるが、熱交換器(10)全体の外径が大きくなってしまうので好ましくない。
そこで、本実施形態では、ヘッダ(16)の配置を工夫することで、ヘッダ(16)が隣りの列の扁平管(20)に干渉するのを回避するようにしている。
具体的に、3列の扁平管(20)のうち、空気流通方向の最上流側に配置される最上流扁平管(20a)の長さは、最上流伝熱管(20a)の隣りの列の隣接扁平管(20b)の長さよりも短く、隣接扁平管(20b)の長さは、空気流通方向の最下流側に配置される最下流扁平管(20c)の長さよりも短くなっている。
そして、3列のヘッダ(16)のうち、空気流通方向の最上流側に配置される最上流ヘッダ(16a)は、空気流通方向において、最上流ヘッダ(16a)が接続された最上流伝熱管(20a)の隣りの列の隣接扁平管(20b)から離れるように、最上流ヘッダ(16a)の中心位置(O)が最上流扁平管(20a)の中心位置よりも上流側にずれて配置されている。このとき、最上流ヘッダ(16a)の上流側の端部がフィン(30)の上流側の端部よりも上流側に位置している。
また、3列のヘッダ(16)のうち、中央に配置された隣接ヘッダ(16b)は、最上流ヘッダ(16a)のずれ方向と同じ方向、つまり、隣接ヘッダ(16b)の中心位置(O)が隣接扁平管(20b)の中心位置よりも上流側にずれて配置されている。
なお、3列のヘッダ(16)のうち、空気流通方向の最下流側に配置される最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)は、最下流ヘッダ(16c)が接続された最下流伝熱管(20c)の隣りの列の隣接扁平管(20b)の中心位置と略一致している。
これにより、最上流ヘッダ(16a)、隣接ヘッダ(16b)、及び最下流ヘッダ(16c)を、隣りの列の扁平管(20)に干渉しない配置とすることができる。そして、複数列の扁平管(20)を離間させて隙間を大きくする必要が無いので、熱交換器(10)全体としてコンパクト化を図ることができる。
-実施形態2の効果-
本実施形態の熱交換器(10)は、複数のヘッダ(16)は、扁平管(20)が伸びる方向にずれて配置されているものである。
本実施形態では、複数のヘッダ(16)を、扁平管(20)が伸びる方向にずらすことで、ヘッダ(16)が隣りの列の部材に干渉しない配置とすることができる。
また、本実施形態の熱交換器(10)は、扁平管(20)は、3列以上設けられ、隣りの列の扁平管(20)に接続された隣接ヘッダ(16b)の中心位置(O)は、最上流ヘッダ(16a)又は最下流ヘッダ(16c)のずれ方向と同じ方向に、隣りの列の扁平管(20)の中心位置に対してずれて配置されているものである。
本実施形態では、扁平管(20)が3列以上設けられている場合、最上流ヘッダ(16a)又は最下流ヘッダ(16c)のずれ方向と同じ方向に、隣りの列の隣接ヘッダ(16b)の中心位置(O)をずらすことで、ヘッダ(16)が隣りの列の部材に干渉しない配置とすることができる。
また、本実施形態の熱交換器(10)は、複数のヘッダ(16)の中心位置(O)は、複数のヘッダ(16)が接続されたそれぞれの扁平管(20)の中心位置よりも、最上流ヘッダ(16a)又は最下流ヘッダ(16c)が最上流伝熱管(20a)又は最下流伝熱管(20c)の中心位置に対してずれている方向に、ずれて配置されているものである。
本実施形態では、複数のヘッダ(16)の中心位置(O)を、最上流ヘッダ(16a)又は最下流ヘッダ(16c)がずれている方向にずらすことで、ヘッダ(16)が隣りの列の部材に干渉しない配置とすることができる。
なお、本実施形態では、最上流ヘッダ(16a)と隣接ヘッダ(16b)とを上流側にずらして配置する一方、最下流側ヘッダ(16)の中心位置(O)と最下流扁平管(20c)の中心位置とを略一致するように配置したが、この形態に限定するものではない。例えば、最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)を、最上流ヘッダ(16a)のずれ方向と同じ方向、つまり、空気流通方向の上流側にずらして配置してもよい。
以上、実施形態及び変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態及び変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
以上説明したように、本開示は、熱交換器及び空調機について有用である。
1 空調機
10 熱交換器
16 ヘッダ
16a 最上流ヘッダ
16b 隣接ヘッダ
16c 最下流ヘッダ
20 扁平管(伝熱管)
20a 最上流扁平管(最上流伝熱管)
20b 隣接扁平管(隣接伝熱管)
20c 最下流扁平管(最下流伝熱管)
30 フィン
O 中心位置

Claims (6)

  1. 空気流通方向に並ぶ複数列の伝熱管(20)と、該複数列の伝熱管(20)の一端部にそれぞれ接続された複数のヘッダ(16)とを備えた熱交換器であって、
    前記複数のヘッダ(16)のうち、空気流通方向の最上流側に配置される最上流ヘッダ(16a)は、空気流通方向において、該最上流ヘッダ(16a)が接続された最上流伝熱管(20a)の隣りの列の伝熱管(20b)から離れるように、該最上流ヘッダ(16a)の中心位置(O)が該最上流伝熱管(20a)の中心位置よりも上流側にずれて配置されていること、及び/又は、
    前記複数のヘッダ(16)のうち、空気流通方向の最下流側に配置される最下流ヘッダ(16c)は、空気流通方向において、該最下流ヘッダ(16c)が接続された最下流伝熱管(20c)の隣りの列の伝熱管(20b)から離れるように、該最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)が該最下流伝熱管(20c)の中心位置よりも下流側にずれて配置されていることを特徴とする熱交換器。
  2. 請求項1において、
    前記複数のヘッダ(16)は、前記伝熱管(20)が伸びる方向にずれて配置されていることを特徴とする熱交換器。
  3. 請求項1又は2において、
    前記伝熱管(20)は、3列以上設けられ、
    前記隣りの列の伝熱管(20)に接続された隣接ヘッダ(16b)の中心位置(O)は、前記最上流ヘッダ(16a)又は前記最下流ヘッダ(16c)のずれ方向と同じ方向に、該隣りの列の伝熱管(20b)の中心位置に対してずれて配置されていることを特徴とする熱交換器。
  4. 請求項1乃至3のうち何れか1つにおいて、
    前記複数のヘッダ(16)の中心位置(O)は、該複数のヘッダ(16)が接続されたそれぞれの前記伝熱管(20)の中心位置よりも、前記最上流ヘッダ(16a)又は前記最下流ヘッダ(16c)が前記最上流伝熱管(20a)又は前記最下流伝熱管(20c)の中心位置に対してずれている方向に、ずれて配置されていることを特徴とする熱交換器。
  5. 請求項1乃至4のうち何れか1つにおいて、
    前記伝熱管(20)と交差するように配置されたフィン(30)を備え、
    前記最上流ヘッダ(16a)の中心位置(O)が前記最上流伝熱管(20a)の中心位置よりも空気流通方向の上流側にずれて配置されている場合には、該最上流ヘッダ(16a)の上流側の端部が前記フィン(30)の上流側の端部よりも上流側に位置している一方、
    前記最下流ヘッダ(16c)の中心位置(O)が前記最下流伝熱管(20c)の中心位置よりも空気流通方向の下流側にずれて配置されている場合には、該最下流ヘッダ(16c)の下流側の端部が前記フィン(30)の下流側の端部よりも下流側に位置していることを特徴とする熱交換器。
  6. 請求項1乃至5のうち何れか1つに記載の熱交換器(10)を備えたことを特徴とする空調機。
JP2018209824A 2018-11-07 2018-11-07 熱交換器及び空調機 Active JP7227457B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018209824A JP7227457B2 (ja) 2018-11-07 2018-11-07 熱交換器及び空調機
PCT/JP2019/040228 WO2020095621A1 (ja) 2018-11-07 2019-10-11 熱交換器及び空調機
EP19881134.1A EP3859265B1 (en) 2018-11-07 2019-10-11 Heat exchanger and air conditioner
CN201980070150.0A CN112888911B (zh) 2018-11-07 2019-10-11 热交换器及空调机
US17/307,116 US12209807B2 (en) 2018-11-07 2021-05-04 Heat exchanger and air conditioner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018209824A JP7227457B2 (ja) 2018-11-07 2018-11-07 熱交換器及び空調機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020076538A JP2020076538A (ja) 2020-05-21
JP7227457B2 true JP7227457B2 (ja) 2023-02-22

Family

ID=70612088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018209824A Active JP7227457B2 (ja) 2018-11-07 2018-11-07 熱交換器及び空調機

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12209807B2 (ja)
EP (1) EP3859265B1 (ja)
JP (1) JP7227457B2 (ja)
CN (1) CN112888911B (ja)
WO (1) WO2020095621A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200078936A (ko) * 2018-12-24 2020-07-02 삼성전자주식회사 열 교환기
EP4012291B1 (en) * 2019-08-07 2026-05-20 Mitsubishi Electric Corp COOLING UNIT
WO2025257955A1 (ja) * 2024-06-12 2025-12-18 三菱電機株式会社 熱交換器及び空気調和機

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015025702A1 (ja) 2013-08-20 2015-02-26 三菱電機株式会社 熱交換器、空調機、冷凍サイクル装置及び熱交換器の製造方法
JP2017133820A (ja) 2016-01-21 2017-08-03 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. ヘッダ、及び、熱交換器

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1205933A (en) * 1967-01-25 1970-09-23 Clarke Chapman Ltd Improvements in or relating to plate heat exchangers
JPH085198A (ja) * 1994-06-14 1996-01-12 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 空調用熱交換器
KR100565818B1 (ko) * 1996-08-12 2007-04-04 칼소닉 칸세이 가부시끼가이샤 인테그럴 형 열교환기
JP2002318092A (ja) * 2001-04-16 2002-10-31 Zexel Valeo Climate Control Corp 熱交換器
JP2004225961A (ja) * 2003-01-21 2004-08-12 Denso Corp マルチフロー型熱交換器
US7228885B2 (en) * 2003-11-26 2007-06-12 Proliance International, Inc. Heat exchanger package with split radiator and split charge air cooler
JP2005321151A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Sanden Corp 熱交換器
US20090000771A1 (en) * 2007-05-02 2009-01-01 James Horn Micro-tube/multi-port counter flow radiator design for electronic cooling applications
WO2009078869A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-25 Carrier Corporation Heat exchanger for shedding water
KR101693175B1 (ko) * 2008-01-28 2017-01-06 프라이무트 요아힘 마롤트 다중 통로 열 시트 및 그것을 장착한 열교환기
DE102011090182A1 (de) * 2011-12-30 2013-07-04 Behr Gmbh & Co. Kg Baukasten für Wärmeübertrager, einen Wärmeübertragerkern und einen Wärmeübertrager
WO2014091536A1 (ja) * 2012-12-10 2014-06-19 三菱電機株式会社 扁平管熱交換器
JP5790730B2 (ja) * 2012-12-25 2015-10-07 ダイキン工業株式会社 熱交換器
JP6641721B2 (ja) * 2015-04-27 2020-02-05 ダイキン工業株式会社 熱交換器および空気調和機
US10907903B2 (en) 2016-01-21 2021-02-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Air conditioner with flow direction changing mechanism
JP6766723B2 (ja) * 2017-03-27 2020-10-14 ダイキン工業株式会社 熱交換器又は冷凍装置
JP6837397B2 (ja) * 2017-07-21 2021-03-03 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 熱交換器の製造方法及び多列熱交換器
US11047625B2 (en) * 2018-05-30 2021-06-29 Johnson Controls Technology Company Interlaced heat exchanger
CN119289557A (zh) * 2018-12-14 2025-01-10 丹佛斯有限公司 换热器和空调系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015025702A1 (ja) 2013-08-20 2015-02-26 三菱電機株式会社 熱交換器、空調機、冷凍サイクル装置及び熱交換器の製造方法
JP2017133820A (ja) 2016-01-21 2017-08-03 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. ヘッダ、及び、熱交換器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020076538A (ja) 2020-05-21
US12209807B2 (en) 2025-01-28
US20210254897A1 (en) 2021-08-19
WO2020095621A1 (ja) 2020-05-14
CN112888911A (zh) 2021-06-01
EP3859265A1 (en) 2021-08-04
EP3859265A4 (en) 2021-11-24
CN112888911B (zh) 2023-04-28
EP3859265B1 (en) 2024-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6017047B2 (ja) 熱交換器、空調機、冷凍サイクル装置及び熱交換器の製造方法
CN113330268B (zh) 热交换器以及具备热交换器的空气调节装置
US9651317B2 (en) Heat exchanger and air conditioner
JP6202451B2 (ja) 熱交換器及び空気調和機
EP3290851B1 (en) Layered header, heat exchanger, and air conditioner
US10041710B2 (en) Heat exchanger and air conditioner
CN106642826B (zh) 换热器
JP2005512009A (ja) トランスクリティカル冷却サイクルにおいて作業流体の超臨界冷却を与えるための熱交換器
CN106796088B (zh) 多端口挤出式热交换器
JP2017155989A (ja) 熱交換器及び空気調和機
WO2018116929A1 (ja) 熱交換器及び空気調和機
US12209807B2 (en) Heat exchanger and air conditioner
CN107003073A (zh) 耐霜冻微通道热交换器
JP5716496B2 (ja) 熱交換器および空気調和機
EP2982924A1 (en) Heat exchanger
JP2015055411A (ja) 熱交換器および空気調和機
JP6906141B2 (ja) 熱交換器分流器
JPH10288476A (ja) 熱交換器
JP2020148346A (ja) 熱交換器及び空気調和機
KR20000032399A (ko) 열교환기 튜브
JPWO2024189823A5 (ja)
JP2570310Y2 (ja) 熱交換器
JP7209821B2 (ja) 熱交換器及び冷凍サイクル装置
KR20040019432A (ko) 열 교환기
JP2020190383A (ja) 熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210917

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220913

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230123

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7227457

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151