JPH04177066A - 冷凍サイクルの空冷式放熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、放熱促進用の水滴を各フィンに効率良く供
給するようにした冷凍サイクルの空冷式放熱装置に関す
るものである。

（従来の技術） 冷凍サイクルは、室内冷房や冷凍若しくは冷蔵庫等に適
用されており、この冷凍サイクルは、高温の冷媒や吸収
液等（以下、冷媒等という）の冷却を行うための放熱装
置を有している。この放熱装置には、水冷式のものと空
冷式のものがあり、空冷式のものの中には、冷媒等が流
れる複数本の伝熱管を間隔をおいて並設し、これらの伝
熱管の外面に伝熱管に直行する方向に多数枚のフィンを
間隔をおいて取付け、フィンとフィンの間に空気を強制
的に通過させて伝熱管の放熱を行う強制空冷式のものが
ある。この強制空冷式の放熱装置は室内冷房機や大型冷
凍室等の屋外機内に設けられて、外気をファンによって
機内に吸引し、この吸引した外気が前記フィン間を通過
する構造になっている。

また、この屋外機に設けられる放熱装置は、夏期のよう
に外気温が高いときには空気流のみでは冷却能率が低い
ため、散水装置によって放熱装置のフィン表面に散水し
、フィン表面に付着した水滴の蒸発時の気化熱を利用し
て放熱を促進するようにしたものもある。

しかしながら、前記散水装置を有する放熱装置は、散水
した水滴がフィンに到達するまでの飛行期間が長いため
、近年増加しつつある窒素酸化物（ＮＯりや硫黄酸化物
（ＳＯｘ）等が散水された水に混入することが多い。こ
のため、散水された水の酸性度が高くなり、これによっ
てフィンや伝熱管が腐食することが考えられる。

このような散水装置における問題を解決するべく、本願
出願人は先に、特願平２−１９４４５２号において、新
規な放熱装置を提供している。第１１図に示すように、
この放熱装置１は、屋外機２の一側面に、外界に面する
ように配置されている。この放熱装置ｌは、鉛直方向に
複数本の伝熱管３が間隔を置いて並設され、この伝熱管
３に直交するように多数枚の平板状のフィン４が鉛直方
向に微小間隔をおいて取付けられている。屋外機２の上
面には、ファン５が設けられており、このファン５によ
って外気を機内に吸引することにより、フィン４の間を
外気が通過して、伝熱管３を冷却する。

また、この放熱装置１は、伝熱管３に平行に複数本の案
内管６が立設されている。この案内管６は、第１２図に
一枚のフィン４の一部を取出して示すように、隣相う伝
熱管３の中間に空気流９に対して下流側となるようにフ
ィン４を貫通して設けられている。この案内管６の後面
には、縦方向にスリット７が切られており、このスリッ
ト７から案内管６内を流下する水がフィン４上に漏れ出
る。フィン４上に漏れ出た水８は、フィン４上で蒸発し
、このときの気化熱でフィン４を冷却し、伝熱管３の冷
却作用を促進する。しかも、漏れ出た水は、外気中を飛
行すること無くフィン４に付着して蒸発する。これによ
り、フィン４上に漏れ出た水が外気中の不純物を吸収し
て酸性度が高くなることがなく、フィン４や伝熱管３が
酸性度の高い水により腐食する事態を回避できる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記先願に係る放熱装置に関して、本願
発明者がさらに研究した結果、次のような改良点を見出
した。すなわち、前記案内管６を設けることは、放熱作
用の促進効果が極めて良好に得られるのではあるが、特
に大型の放熱装置の場合には、案内管６の本数も多くな
り、その材料コストや組立コストが高くなることが考え
られたのである。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するために、本発明は、最上段のフィン
の上方に、直下のフィン上面の空気流に対する伝熱管の
後方位置に水を滴下する給水管を配設し、各段のフィン
に、前記給水管から水が滴下する点を通る鉛直線と交わ
る位置若しくは当該位置より後方位置からフィンの後辺
に至る切欠き状の導水孔を形成したものである。

（作用） 前記給水管から直下のフィン上に滴下した水滴は当該フ
ィン上面に広がって蒸発するとともに、その一部は、前
記導水孔から下段のフィン上に滴下する。この水滴は、
フィン上面に広がって蒸発するとともに、さらに導水孔
から下段のフィン上に滴下する。そして、次々と下段に
水滴の一部が滴下することによって、各段のフィンに水
が供給される。

また、水滴が滴下する位置が、空気流に対して伝熱管の
後方であることによって、空気流が伝熱管で遮られる。

これにより、空気流によって水滴が飛翔することが防止
できる。

（実施例） 以下、本発明に係る冷凍サイクルの空冷式放熱装置の実
施例を図面を用いて説明する。

第１図は、本発明の第１実施例の放熱装置１１を構成す
るフィン１４の一枚を取り出してその一部を示す平面図
であり、第３図は同放熱装置１１を適用した冷凍サイク
ルの屋外機２の側方から見た略図であり、第４図は同屋
外機２を放熱装置１１が設けられた側面から見た略図で
ある。

第３図及び第４図に示すように、本実施例の放熱装置１
１は、屋外機２の一側面２ａに外気に接触するように設
けられている。この放熱装置１１は、間隔をおいて鉛直
方向に立設された複数本の伝熱管３を有し、これらの伝
熱管の外面に該伝熱管に直交するように多数枚の平板状
のフィン１４を鉛直方向に間隔をおいて取付けてなるも
のである。伝熱管３は、屋外機２の側面２ａに平行に一
列に並べられている。そして、屋外機２の上面に設けら
れたファン５によって外気をフィン１４の間から吸引す
ることにより、伝熱管３が冷却される。

最上段のフィン１４ａの上面には、フィン１４ａに平行
に給水管１５が載置固定されている。この給水管１５は
、第２図に拡大して示すように、断面が長方形の角管で
あり、最上段のフィン１４ａと伝熱管３の上部の室１６
の下面との間に挟持されるように挿入され固定されてい
る。この給水管１５は、伝熱管３に対して後方（放熱装
置１１の外気側を前方とし、屋外機２の内部側を後方と
する）に設けられている。また、この給水管１５には、
図示しない外部給水管に接続された配管１８から水が流
入する。配管１８には、制御用電磁弁１９が介装されて
いる。

給水管１５の下面には、第２図に示すように、前後方向
の中心よりやや前方（図中の右方）に小径の給水孔１７
が多数開口している。この給水孔Ｉ７は、第５図の給水
管１５の下面図で示すように、長さ方向に所定間隔をお
いて一列に並ぶように配置されている。また、この給水
孔１７は、フィン１４の間を通過する空気流に対して各
伝熱管３の真後ろの位置にそれぞれ一つずつ設けられて
いる。

各フィン１４には、第１図に示すように、前記給水孔１
７を通る鉛直線とフィン１４の上面とが交差する位置か
らフィン１４の後辺１４Ａに至るようにスリット状に切
り欠かれた導水孔２２が形成されている。この導水孔２
２は、その前端部が半円形の逆Ｕ字形のスリットであり
、その幅は、給水孔１７から滴下する水滴２ｏの径より
も若干小さい。

従って、第２図に示すように、給水孔１７から滴下する
水滴２０は、最上段のフィン１４ａに形成された導水孔
２２を通過して、給水孔１７の直下にあるフィン（本実
施例では上から２段目のフィン）１４ｂの上面に垂れ落
ちる。このとき、２段目のフィン上に滴下する水滴２ｏ
は、やはり伝熱管３の真後ろに落ちる。

２段目のフィン１４ｂに滴下した水滴２ｏは、導水孔２
２の幅が水滴２ｏの径より小さいため、その一部が導水
孔２２周縁に付着し、第１図中の符号２１で示すように
、導水孔２２に沿ってフィン１４の後辺１４Ａに至るよ
うに広がる。第１図には、簡単のため一つの導水孔２２
に付着した水２１のみを示しであるが、他の導水孔２２
にも同様の形態で水が付着する。

そして、２段目のフィン１４ｂの導水孔２２に付着した
水２１の量が増加すると、付着した水２１の自重で水滴
が生じ、その直下のフィン１４に滴下する。この滴下し
た水滴は、前記と同様に導水孔２２周縁に沿って広がる
。そして、給水孔１７から水滴２０の供給が続くと、上
から下方のフィン１４へ順次水滴が導水孔２２がら滴下
して全てのフィン１４の導水孔２２周縁に水が付着した
状態になる。各フィン１４に付着した水２１は、蒸発す
る際の気化熱によりフィン１４を冷却し、伝熱管３の冷
却作用を促進する。

第１図に示すように、伝熱管３の真後ろに導水孔２２が
設けられているため、伝熱管３の間から流入する空気流
９は、導水孔２２上を通過せず、その両側を通過する。

このため、導水孔２２の周縁に付着している水２１は、
空気流９によって吹き飛ばされることがない。

また、導水孔２２は、フィン１４の後辺１４Ａに至るス
リット状に形成されていることにより、導水孔２２に付
着した水２１が下段のフィン１４に滴下し易くなり、給
水管１５を最上段のフィン１４ａの上にのみ設ければ足
りることになる。

例えば、導水孔２２を仮に単なる丸孔にした場合を考え
ると、この場合は、丸孔の径が小さいため、丸孔上に滴
下した水滴は、表面張力によって水玉となり、丸孔下面
から滴下できないことが考えられる。これに対して、本
実施例のように、フィン１４の後辺１４ａに至るスリッ
ト状の導水孔２２を形成した場合は、導水孔２２に沿っ
て水滴が広がるため、水玉が形成されることがなく、確
実に下段のフィン１４へ水滴を滴下させることができる
。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく
、例えば第６図に示すように、各導水孔２２を結ぶ直線
状の溝２３を、フィン１４の後部に形成しても良い。第
７図はその側面図である。

この場合には、導水孔２２周縁に付着した水が、溝２３
内に案内されて横方向に広がる。溝２３内に流れ込んだ
水は、伝熱管３の間を通過する空気流が当たるため、水
の気化が促進される。また、溝２３内に流れ込む水の量
は微小であるため、空気流により溝２３内の水が飛翔す
ることは無い。

また、導水孔２２の形状も他の形状であっても良く、第
８図〜第１０図にその数例を示す。第８図の導水孔２２
ａは、第１図の導水孔２２の後半部分を後辺１４Ａに向
かって拡開するテーパ状に広げたものである。第９図の
導水孔２２ｂは、後方に拡開する三角形状の切り込みと
したものであり、第１０図の導水孔２２ｃは、半円形状
としたものである。これらは全て、第１図に示した実施
例と同様の効果を奏する。第９図及び第１Ｏ図の導水孔
２２　ｂ、　　２２　ｃは、前記給水孔１７を通る鉛直
線とフィン１４の上面とが交差する位置からやや後方か
らフィン１４の後辺１４Ａに至るように切欠かれている
。このため、給水孔１７又は上段のフィン１４の導水孔
２２ｂ、２２ｃから滴下した水滴は、−旦、導水孔２２
　ｂ、　　２２　ｃのやや前方に落ちてフィン１４上面
に広がり、導水孔２２ｂ、２２ｃに至った後に下段のフ
ィン１４上に滴下する。

また、本発明は、圧縮式冷凍サイクル又は吸収式冷凍サ
イクル等の冷凍方式の種類を問わず、その他の空冷式放
熱装置に広く適用できることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明は、給水管から滴下
した水滴を導水孔を介して各段のフィン上に供給するこ
とができ、この供給された水滴の気化熱により伝熱管の
冷却を促進することができるとともに、この水滴は外気
流内を飛行することが無いため、外気中の不純物が混入
することが少なく、水滴が酸化することによるフィンや
伝熱管の腐食を防止できる。

また、水滴が滴下する位置が、空気流に対して伝熱管の
後方であることによって、空気流が伝熱管で遮られ、こ
れにより、空気流によって水滴が飛翔することが防止で
き、放熱装置が設けられている冷凍サイクル装置内部に
水分が侵入することが無くなる。

更に、導水孔は、フィンの後辺に至るスリット状に形成
されていることにより、導水孔に付着した水が下段のフ
ィンに滴下し易くなり、給水管を最上段のフィンの上に
のみ設ければ足りることになる。このため、給水管を付
加するための製造コストが少なくて済み、また、導水孔
の形成も安価にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る放熱装置の一実施例を構成するフ
ィンの一部分の平面図、第２図は同実施例の放熱装置の
上部の縦断面図、第３図は同実施例の放熱装置を装備し
た冷凍サイクルの屋外機を側方から見た略図、第４図は
同屋外機を放熱装置が取付けである側面から見た略図、
第５図は同実施例における給水管の一部分の下面図、第
６図は他の形状のフィンの一部分の平面図、第７図はそ
の側面図、第８図〜第１Ｏ図は導水孔の他の形状の例を
示すフィンの一部分の平面図、第１１図は本願出願人が
出願した先願に係る給水式放熱装置を装備した屋外機を
側方から見た略図、第１２図は同放熱装置を構成するフ
ィンの一部分の平面図である。 ２・・・屋外機　　　　　　３・・・伝熱管５・・・フ
ァン　　　　　　９・・・空気流１１・・・放熱装置　
　　　１４・・・フィン１４ａ・・・最上段のフィン １４Ａ・・・後辺　　　　　１５・・・給水管１７・・
・給水孔　　　　　２０・・・水滴２１・・・付着水 ２２．２２ａ、２２ｂ、２２ｃｍ導水孔２３・・・溝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 間隔をおいて鉛直方向に立設された複数本の伝熱管の外
   面に、該伝熱管に直交する多数枚の平板状のフィンを鉛
   直方向に間隔を置いて取付け、フィンとフィンの間に空
   気を強制的に通過させて伝熱管の放熱を行う冷凍サイク
   ルの空冷式放熱装置において、 最上段のフィンの上方に、直下のフィン上面の前記空気
   流に対する伝熱管の後方位置に水を滴下する給水管を配
   設し、 各段のフィンに、前記給水管から水が滴下する点を通る
   鉛直線と交わる位置若しくは当該位置より後方位置から
   フィンの後辺に至る切欠き状の導水孔を形成したことを
   特徴とする冷凍サイクルの空冷式放熱装置。