JPH08166181A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィンに偏平管若しくは隣接するフィンと当
接する突起部を設け、該フィンを偏平管に平行に配置す
ることにより、結露水の滞留を防止するとともに通風抵
抗を低下させて熱交換効率を向上させる。 【構成】 複数の偏平管１を垂直方向に向けて、水平方
向に並列状態に配置し、偏平管１の間に平板状の複数の
フィン２と突起部付フィン３を垂直方向に向けて偏平管
１と平行に配置し、フィン３に偏平管１若しくは隣接す
るフィン２と当接する台形状に形成された突起部４を表
裏に設けている。そして、偏平管１と突起部付フィン３
との間及び各フィン２，３間での熱伝導を突起部付フィ
ン３の突起部４により効率よく行い、送風された空気に
よる熱交換効率を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばヒートポンプル
ームエアコンの熱交換器に用いられるものであり、詳し
くはパラレルフロー型熱交換器又はサーペンタイン型熱
交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱交換器は図８及び図９に示すよ
うに、垂直方向に向けられ水平方向に並列状態に配置さ
れた複数の偏平管２１と、該偏平管２１の間で垂直方向
に蛇行状に配置されたコルゲートフィン２２と、上記偏
平管２１の各々の両端を接続する中空ヘッダ２３とから
構成されている。

【０００３】上記偏平管２１は複数個が垂直方向に向け
られて水平方向で平行に配置されており、当該偏平管２
１間に該偏平管２１に当接し熱的に接続された上記コル
ゲートフィン２２を垂直方向に蛇行状に配置している。
上記コルゲートフィン２２には熱交換を促進するために
冷却風の通風上流側と下流側に、当該通風上流側と下流
側とで傾き方向が逆になるように同一形状のルーバ２４
が設けられていた。

【０００４】そして、上記熱交換器に図８の矢印Ｂのよ
うに送風されると、送風Ｂはコルゲートフィン２２の間
に流入してルーバ２４の隙間を流れながら熱交換を行
う。冷媒は偏平管２１の中に設けられた多数の小孔２５
を熱交換を行いながら流れる。このとき、一般には、上
記熱交換器を蒸発器として使用する場合は図９の矢印Ｍ
の方向に冷媒は流れ、凝縮器として使用する場合には矢
印Ｍと逆方向に流れ、上記中空ヘッダ２３はこの冷媒の
上記偏平管２１への出入り口を形成するものである。

【０００５】また、従来の熱交換器の他の例を図１０と
ともに説明すると、水平方向に蛇行状に配置した偏平管
２６の間にコルゲートフィン２７を蛇行状に垂直方向に
配置したサーペンタイン型熱交換器があった。

【０００６】しかし、上記の両者の熱交換器は蒸発器と
して使用するときの考慮がなされていないため、蒸発器
として用いるときには次のような問題が生じていた。す
なわち、蒸発器においては冷却風を熱交換器に送風する
ことにより、冷却風中の水分がフィン面上で結露する
が、この結露した結露水の流下がコルゲートフィン２７
によって妨げられ、フィン間に多量の水が滞留して冷却
風の通風抵抗が増大し熱交換効率を低下させるという不
都合を生じていた。

【０００７】そして、蒸発器としてエアコン（空気調和
機）の室外機として用いられた場合（ヒートポンプの暖
房運転時）には、熱交換器を通る空気がコルゲートフィ
ン２７を介して冷却され、空気が保有していた水分がコ
ルゲートフィン２７の表面で結露し、フィン表面の温度
が氷点下の場合に結露水が凍結してコルゲートフィン２
７の表面に着霜し、この着霜が時間とともに成長し通風
路を閉塞してしまう場合がある。

【０００８】これを、一般に着霜による目詰まりとい
い、着霜目詰まりにより能力が低下したときには逆サイ
クル運転等によって霜を融解する所謂除霜を行うが、融
解水の流下がやはりコルゲートフィン２７によって妨げ
られるため、多量にフィン間に融解水が滞留し、暖房運
転を再開したときにこれらの滞留水が凍りつくため、熱
交換器の性能が発揮できず、結果的に短時間で再び着霜
により目詰まりになるという不都合を有していた。

【０００９】このような不都合を解消するために図１１
に示すように、偏平管２８は複数個が垂直方向に向けら
れて水平方向で平行に配置されており、当該偏平管２８
間に該偏平管２８に当接し熱的に接続されたコルゲート
フィン２９を水平方向に蛇行状に配置している。上記コ
ルゲートフィン２９には熱交換を促進するために冷却風
が流通する透孔３０が設けられていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記図１１に示すの熱
交換器であれば、フィンの表面で結露した結露水の流下
に対してはコルゲートフィンの壁面での抵抗がなく、結
露水の滞留は防止されるが、フィンの壁面の透孔が空気
の流通路となるため通風抵抗が非常に大きくなり、熱交
換効率が悪くなるという問題を有していた。

【００１１】本発明の熱交換器は上記の問題に鑑みなさ
れたものであり、フィンに偏平管若しくは隣接するフィ
ンと当接する突起部が設けられ、該フィンを偏平管に平
行に配置することにより、結露水の滞留を防止するとと
もに通風抵抗を低下させて熱交換効率を向上させること
を目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１記載の熱交換器は、複数の偏平管が垂直方
向に向けられて、水平方向に並列状態に配置されるとと
もに、当該偏平管の間に平板状の複数のフィンが垂直方
向に向けられて平行に配置され、上記フィンに上記偏平
管若しくは隣接するフィンと当接する突起部が設けら
れ、該フィンを上記偏平管に平行に配置している。

【００１３】また、請求項２記載の熱交換器は、上記フ
ィンに送風される空気を流通させるルーバを設けてい
る。

【００１４】さらに、請求項３記載の熱交換器は、上記
偏平管の間に上記突起部が設けられた突起部付フィンと
平板状のフィンとを交互に配置している。

【００１５】

【作用】請求項１記載の熱交換器であれば、フィンの表
面で結露した結露水はフィン表面を流下し、送風された
空気はフィンとフィンとの間を流通し、フィンが偏平管
から伝えられた熱をフィン間を流通する空気に放熱して
熱交換を行う。このとき、フィンに設けられた突起部が
偏平管若しくは隣接するフィンに当接しているので該突
起部を介して熱の伝達を行い熱交換効率を向上させる。

【００１６】また、請求項２記載の熱交換器であれば、
フィンのルーバを空気が流通するので、熱交換効率をよ
り向上させる。

【００１７】そして、請求項３記載の熱交換器であれ
ば、フィン間を流通する空気の通風抵抗を増加させるこ
となく、熱交換を行う。

【００１８】

【実施例】本発明の熱交換器の第１実施例を図１乃至図
３とともに説明する。

【００１９】本発明の熱交換器は、複数の偏平管１が垂
直方向に向けられて、水平方向に並列状態に配置され、
該偏平管１の間に平板状の複数のフィン２と突起部付フ
ィン３が垂直方向に向けられて上記偏平管１と平行に配
置されている。上記フィン３は上記偏平管１若しくは隣
接するフィン２と当接する台形状に形成された突起部４
が表裏に設けられている。

【００２０】そして、例えば左側の上記偏平管１の次に
上記突起部付フィン３を配置し、該突起部付フィン３の
次にフィン２を平行に配置し、以後、突起部付フィン３
とフィン２とを交互に配置し、右側の上記偏平管１の前
には上記突起部付フィン３を配置している。このよう
に、突起部付フィン３と平板状のフィン２とを交互に配
置することにより、突起部付フィン３と平板状のフィン
２との間に位置する突起部４の数を少なくし、小さな通
風抵抗で偏平管１と突起部フィン３及び平板状のフィン
２との熱伝導を良好に行い得るようにしている。

【００２１】上記構成の熱交換器を蒸発器として用いた
場合は、通風空気は図１の矢印Ａに示すように突起部付
フィン３と平板状のフィン２との間を流れながら熱交換
を行う。このとき、突起部付フィン３と平板状のフィン
２とが交互に配置されているので、突起部付フィン３の
突起部４の数は必要最小限に抑えられており、フィン間
の通風抵抗は最小となり送風による熱交換が効率よく行
われるとともに、偏平管１と突起部付フィン３との間及
び各フィン２，３間での熱伝導が突起部４により効率よ
く行われ、送風された空気による熱交換効率を向上させ
る。

【００２２】そして、突起部付フィン３及び平板状のフ
ィン２の表面で結露した結露水は、該突起部付フィン
３，平板状のフィン２，偏平管１の表面を下方へ流下し
て行くが、偏平管１及び各フィン２，３は垂直方向に向
けて配置されているので、結露水は円滑に流下しほとん
ど滞留せず、上記偏平管１及び各フィン２，３に着く霜
もほとんどなく、着霜による目詰まりも極力防止するこ
とができ、熱交換効率を向上させることができる。

【００２３】次に、本発明の熱交換器の第２実施例を図
４とともに説明する。

【００２４】本発明の熱交換器は、複数の偏平管が垂直
方向に向けられて、水平方向に並列状態に配置され、該
偏平管の間に平板状の複数のフィン５と突起部付フィン
６が垂直方向に向けられて上記偏平管と平行に配置され
ている。

【００２５】上記フィン６は上記偏平管若しくは隣接す
るフィン５と当接する突起部７が表裏に設けら、該突起
部７の間に送風される空気が流通するルーバ８が設けら
れている。上記平板状のフィン５にも送風される空気が
流通するルーバ９が設けられている。

【００２６】上記突起部付フィン６のルーバ８及び平板
状のフィン５のルーバ９は、熱交換を促進するために送
風される空気の通風上流側と下流側に、当該通風上流側
と下流側とで傾き方向が逆になるように同一形状に形成
されている。

【００２７】上記構成の熱交換器を蒸発器として用いた
場合は、通風空気は突起部付フィン３と平板状のフィン
２との間を流れるときに、ルーバ８及びルーバ９を通り
通風空気と各フィン５，６との接触状態を向上させ、熱
交換効率を向上させる。そして、突起部付フィン６及び
平板状のフィン５の表面で結露した結露水は、該突起部
付フィン６，平板状のフィン５，偏平管の表面を下方へ
流下して行くが、偏平管及び各フィン５，６は垂直方向
に向けて配置されているので、結露水は円滑に流下しほ
とんど滞留せず、上記偏平管及び各フィン５，６に着く
霜もほとんどなく、着霜による目詰まりも極力防止する
ことができ、熱交換効率を向上させることができる。

【００２８】上記第１実施例及び第２実施例において
は、フィンに台形状に形成された突起部を設けている
が、図５乃至図７に示すように円錐台状に形成してもよ
い。図５及び図６は上記第１実施例と同様にフィン１０
に突起部１１を設けたものであり、図７は上記第２実施
例と同様にフィン１２に突起部１３及びルーバ１４を設
けたものである。

【００２９】なお、上記構成の熱交換器は、パラレルフ
ロー型，サーペンタイン型のいずれの熱交換器にも用い
ることができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の熱交換器は上記のような
構成であるから、フィンの表面で結露した結露水がフィ
ン表面を円滑に流下し、フィン表面に滞留することなく
フィンへの着霜を極力防止することができるので、着霜
による目詰まりを防止することができる。しかも、突起
部により偏平管若しくは隣接するフィンが当接している
ので、偏平管とフィンとの間及びフィン間での熱伝導が
効率よく行われ、送風された空気による熱交換効率を向
上させることができる。

【００３１】また、請求項２記載の熱交換器は上記のよ
うな構成であるから、上記効果の他に、結露水の流下を
損なうことなく、ルーバにより送風される空気とフィン
との熱交換効率を向上させることができる そして、請求項３記載の熱交換器は上記のような構成で
あるから、上記効果の他に、フィン間に位置する突起部
を必要最小減に抑え、通風抵抗を小さくすることができ
るので、送風による熱交換効率を低下させることなく、
偏平管とフィンとの間及びフィン間の伝熱効率を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱交換器の第１実施例の要部斜視図で
ある。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】図１の平板状のフィンと突起部付フィンを示す
分解斜視図である。

【図４】本発明の熱交換器の第２実施例の平板状のフィ
ンと突起部付フィンを示す分解斜視図である。

【図５】本発明の熱交換器において円錐台状の突起部を
設けた第１実施例と同様の例を示す縦断面図である。

【図６】図５の平板状のフィンと突起部付フィンを示す
分解斜視図である。

【図７】本発明の熱交換器において円錐台状の突起部を
設けた第２実施例と同様の例を示す平板状のフィンと突
起部付フィンを示す分解斜視図である。

【図８】従来の熱交換器の一例を示す斜視図である。

【図９】図８の部分拡大斜視図である。

【図１０】従来の熱交換器の他の例を示す斜視図であ
る。

【図１１】従来の熱交換器のその他の例を示す部分斜視
図である。

【符号の説明】

１ 偏平管 ２ 平板状のフィン ３ 突起部付フィン ４ 突起部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の偏平管が垂直方向に向けられて、
   水平方向に並列状態に配置されるとともに、当該偏平管
   の間に平板状の複数のフィンが垂直方向に向けられて平
   行に配置された熱交換器において、 上記フィンに上記偏平管若しくは隣接するフィンと当接
   する突起部が設けられ、該フィンを上記偏平管に平行に
   配置したことを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 上記フィンに送風される空気を流通させ
   るルーバを設けたことを特徴とする請求項１記載の熱交
   換器。
3. 【請求項３】 上記偏平管の間に上記突起部が設けられ
   た突起部付フィンと平板状のフィンとを交互に配置した
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の熱交換
   器。