JPH058354U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 着霜時に過度に性能の低下しない熱交換器を
提供すること。 【構成】 大径のチューブからなる平行な一対のヘッ
ダ、および同一対のヘッダの間においてそれらを連通す
るよう一定間隔で配設されヘッダに接合された外径４ｍ
ｍ以下の管からなる細径管群を備えた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は空冷ヒートポンプに適用される室外用熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図６は一般のヒートポンプ空調機の冷媒回路図である。図において、１は室外 熱交換器、２は室内熱交換器、３は圧縮機、４は四方弁、５は絞りである。

【０００３】 図７は従来の室外熱交換器１の部分拡大図である。同図（ａ）は平面図、同図 （ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図、図８は着霜時における図７（ｂ）のＤ−Ｄ 断面図である。熱交換器はチューブ６とチューブ６とをＵ字管６ａで接続し、フ ィン７をチューブ６に直交配置して構成されている。ヒートポンプ空調機は、フ ィン７の間を外気を通して吸熱し、室内熱交換器２で放熱して暖房を行うもので あるが、外気温度が低いと、図８に示すようにフィン７の表面に霜８が付着し成 長する。そのため霜８の熱抵抗が増加し、伝熱性が低下するため、図９の特性図 の点線に示すように、熱交換能力が低下するという欠点がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記従来技術の欠点を解消し、霜８が付着し成長しても、熱交換能 力の低下があまり起こらない熱交換器を提供しょうとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記課題を解決したものであって、次の特徴を有する熱交換器に関す るものである。 （１）大径のチューブからなる平行な一対のヘッダ、および同一対のヘッダの間 においてそれらを連通するよう一定間隔で配設されヘッダに接合された外径４ｍ ｍ以下の管からなる細径管群を備えたこと。 （２）上記（１）項の熱交換器において、細径管群の各細径管をそれぞれ１箇所 以上折曲げて複数列の細径管群を形成したこと。 （３）上記（１）項の熱交換器において、一対のヘッダの各ヘッダをそれぞれ１ 箇所以上折曲げて複数列の細径管群を形成したこと。

【０００６】

【作用】

本考案の熱交換器においては細径管群において熱交換が行われる。細径管にお いては、霜が付着し成長すると、伝熱面積は増加するので、伝熱性能の低下が打 消され、防止される。実験結果（後述図９）によれば、細管外径４ｍｍが、着霜 時に、着霜前の性能が維持される限界であり、実用的には、４ｍｍ以下の管を用 いることが必要である。

【０００７】

【実施例】

図１（ａ）は本考案の熱交換器の第１実施例の正面図、同図（ｂ）は同図（ａ ）のＡ−Ａ断面図である。図において９は円管からなる上部ヘッダ、１０は円管 からなる下部ヘッダ、１１は上下のヘッダ間を連通する真直な細径管である。本 熱交換器は、その素材としては長尺のものが作られるが、製品とするに当たって は、必要な寸法Ｌに切出して用いられる。細径管１１は外径４ｍｍ以下の管が用 いられる。

【０００８】 図２は本考案の第２実施例の斜視図である。本例は必要寸法を切出した上記素 材の細径管群において、２箇所折曲げて３列の熱交換器として構成したもので、 １１ａはその曲がった細径管である。

【０００９】 図３は本考案の第３実施例の斜視図であり、一定長さに切出された図１に示す 素材熱交換器を３個重ねて３列の熱交換器として構成したものである。

【００１０】 図４は本考案の第４実施例の斜視図であり、前記の素材熱交換器の上下の各ヘ ッダをそれぞれ２箇所で折曲げて蛇行させ、３列の熱交換器として構成したもの であり、９ａ，１０ａはそれぞれ上下部の曲がりヘッダである。

【００１１】 図５は細径管１１の周囲に霜８が付着した状態における断面図である。熱交換 器の伝熱量Ｑは次式であらわされる。 Ｑ＝ｋ・Ａ・△Ｔ…………………………………（１） ただしｋ：熱通過率 Ａ：伝熱面積 △Ｔ：温度差 伝熱面積Ａが大きいほど、伝熱量Ｑは大となる。着霜前の細径管単位長さ当たり の伝熱面積Ａ_O は Ａ_O ＝πｄ_O であり、厚さｔ_f の霜が付着した時の伝熱面積Ａ_f は Ａ_f ＝π（ｄ_O ＋２ｔ_f ） となる。したがって伝熱面積の増加比は、 Ａ_f ／Ａ_O ＝（ｄ_o ＋２ｔ_f ）／ｄ_o …………（２） 今、例えばｄ_O ＝２ｍｍ、ｔ_f ＝１ｍｍとすれば、伝熱面積の増加比は Ａ_f ／Ａ_O ＝２ となる。従来用いられていた平板の場合は、着霜前後において伝熱面積は変らな いが、細径管を用いた場合は着霜後に増加する。したがって着霜時の性能は、従 来の平板のものに比して向上している。

【００１２】 図９は実験に基づく本考案と従来例（平板）の性能比較図である。熱交換能力 は、従来のものは着霜時間の経過と共に低下するが、本考案の熱交換器において は着霜時間の経過と共に性能が向上するか、あるいは性能低下が極くわずかであ る。細管の外径が４ｍｍが、着霜前性能が維持される限界である。

【００１３】

【考案の効果】

本考案の熱交換器は、大径のチューブからなる平行な一対のヘッダ、および同 一対のヘッダの間においてそれらを連通するよう一定間隔で配設されヘッダに接 合された外径４ｍｍ以下の管からなる細径管群を備え、さらに、細径管群の各細 径管をそれぞれ１箇所以上折曲げて複数列の細径管群を形成したり、一対のヘッ ダの各ヘッダをそれぞれ１箇所以上折曲げて複数列の細径管群を形成したりする ことができるので、着霜時に過度に性能の低下しない熱交換器を提供することが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本考案の熱交換器の第１実施例の正面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。

【図２】本考案の熱交換器の第２実施例の斜視図。

【図３】本考案の熱交換器の第３実施例の斜視図。

【図４】本考案の熱交換器の第４実施例の斜視図。

【図５】本考案の熱交換器の細管の着霜時の断面図。

【図６】一般のヒートポンプ空調機の冷媒回路図。

【図７】従来の室外熱交換器の部分拡大図。

【図８】着霜時の図７（ｂ）のＤ−Ｄ断面図。

【図９】熱交換能力比較図。

【符号の説明】

１ 室外熱交換器 ２ 室内熱交換器 ３ 圧縮機 ４ 四方弁 ５ 絞り ６ チューブ ６ａ Ｕ字管 ７ フィン ８ 霜 ９ 上部ヘッダ ９ａ 上部曲がりヘッダ １０ 下部ヘッダ １０ａ 下部曲がりヘッダ １１ 細径管 １１ａ 細径曲がり管

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 大径のチューブからなる平行な一対のヘ
   ッダ、および同一対のヘッダの間においてそれらを連通
   するよう一定間隔で配設されヘッダに接合された外径４
   ｍｍ以下の管からなる細径管群を備えたことを特徴とす
   る熱交換器。
2. 【請求項２】 請求項１の熱交換器において、細径管群
   の各細径管をそれぞれ１箇所以上折曲げて複数列の細径
   管群を形成したことを特徴とする熱交換器。
3. 【請求項３】 請求項１の熱交換器において、一対のヘ
   ッダの各ヘッダをそれぞれ１箇所以上折曲げて複数列の
   細径管群を形成したことを特徴とする熱交換器。