JPH102638A - 熱交換器およびスリットフィン - Google Patents

熱交換器およびスリットフィン

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JPH102638A
JPH102638A JP8155196A JP15519696A JPH102638A JP H102638 A JPH102638 A JP H102638A JP 8155196 A JP8155196 A JP 8155196A JP 15519696 A JP15519696 A JP 15519696A JP H102638 A JPH102638 A JP H102638A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】熱交換器を凝縮器として使用した場合に、過冷
却を取り易くすることで凝縮性能の向上を図る。 【解決手段】凝縮器として作用する熱交換器で、冷媒配
管経路のパス数を冷媒出口に近づくにつれ小パス化し、
最小パス部７を空気の主流方向２の風上側に配置し、そ
れに隣接する風下側の配管との間にあるフィン１に、熱
伝導を遮断するスリット８をフィン１の長手方向に設
け、熱伝導的に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器およびスリ
ットフィンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、空気調和機用熱交換器を凝縮器と
して使用する場合、凝縮性能を向上させるために、フィ
ンに冷媒の過冷却度が大きくとれるような工夫を行って
いる。例えば、特開平２−６４３９６号公報では図２に
示すように複数の冷媒配管列を有するフィンアンドチュ
ーブ式熱交換器で、凝縮器として作用するときの冷媒流
れが風の流れ２に対して風下側配管列９から風上側配管
列１０へと流れる構成となし、フィンの風上側第１の配
管列と第２番目の配管列との略中間部に複数箇所の短い
切り残し部１１を有する切断線１２を構成した熱交換器
を提供している。熱交換器をこのような構成にすること
により、凝縮器として作用する熱交換器の液冷媒部分が
他の高温の冷媒と熱的に接触がなくなるため、過冷却度
が大きくなり熱交換性能を向上できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし本公知例では、
熱交換器の過冷却度を大きくするために、単に熱交換器
に切断線を入れて冷媒を空気の流入方向に対して対向流
に流すことに留まっており、管内冷媒の流速を増して伝
熱を促進する方法については何ら考慮されていない。
【０００４】そこで本発明の目的は、第１に熱交換器を
凝縮器として使用した場合に、効率良く過冷却度を大き
くすることにある。
【０００５】第２に熱交換器内の配管途中に減圧機能を
備えた弁を設置し、前記弁を挟んで一方を再熱器、他方
を蒸発器として使用するクロスフィンチューブ型熱交換
器で、蒸発器と再熱器のそれぞれの伝熱性能を向上させ
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の目的は、冷媒配管
を冷媒出口に向かうに従いパスの数を減少させていく配
管構成にし、凝縮器冷媒出口方向のパスの数が最も少な
い配管部分を空気の主流方向の風上側に配置し、空気の
主流方向に対して風上側に配置した最もパス数の少ない
液冷媒の配管部付近と、それに隣接する風下側の配管と
の間にあるフィンに、熱伝導を遮断するスリットをフィ
ンの長手方向に設け、凝縮器冷媒出口配管とそれに隣接
する同列風上側配管との間にあるフィンに熱伝導を遮断
するスリットを空気の主流方向に設け、温度差のある隣
接配管どうしを熱伝導的に分離することで達成できる。
また、冷媒が高温ガスの状態で通過する配管部分を空気
の主流方向に対して風下側に配置し、空気の主流方向に
対して風下側に配置した高温ガス冷媒が通過する配管部
付近と、それに隣接する風上側の配管との間にあるフィ
ンに、熱伝導を遮断するスリットをフィンの長手方向に
設け、高温ガス冷媒が通過する配管部付近と、それに隣
接する同列風下側配管との間にあるフィンに、熱伝導を
遮断するスリットを空気の主流方向に設けることにより
達成できる。
【０００７】第２の目的は、隣接する再熱器部分の配管
と蒸発器部分の配管の間にあるフィンに、熱伝導を遮断
するスリットを空気の主流方向に施すことにより達成で
きる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明による一実施例のク
ロスフィンチューブ型熱交換器を図面を参照しながら説
明する。
【０００９】図１は本発明のクロスフィンチューブ型熱
交換器の形状を示すものであり、多数のフィン１を互い
に狭い間隔で積層し、空気の主流方向２に対してこれら
のフィン１を直交するように貫通する管群３から成る熱
交換器である。ここで、熱交換器が凝縮器として作用す
る場合の冷媒の流れは、矢印４方向に流れるようになっ
ている。この構成の熱交換器で、高温のガス冷媒は、空
気の主流方向に対して風下側に配置した分岐管５で２パ
スに分配され、風下側の配管から風上側の配管に流れ合
流管６で合流した後、１パスの状態で一定区間熱交換器
内を流れることで過冷却状態になり、熱交換器の出口に
至る。この時、凝縮器出口方向の最小パス部７は、空気
の主流方向２に対して風上側と風下側の配管を熱伝導的
に分離するために施したスリット８の風上側に配置する
ことによって、風下側に配置した温度の高い冷媒の影響
を過冷却状態の温度の低い冷媒が受けにくくなり、過冷
却度が増す。また、図１に示すように、熱交換器出口付
近でパスの数を減少させることにより冷媒の流速が増加
し、冷媒の熱伝達率が増加することにより過冷却度をさ
らに大きくすることができ、凝縮器として使用した場合
の熱交換器の性能を向上させることができる。
【００１０】続いて、図３は凝縮器として使用した熱交
換器の出口配管１３と、それに隣接する空気の主流方向
２に対して同列風上側に位置する配管１４との間にある
フィンに熱伝導を遮断するスリット８を空気の主流方向
２に設けた構成の熱交換器である。
【００１１】この構成にすることで飽和域の温度の高い
冷媒の熱がフィンを伝わって過冷却状態にある温度の低
い冷媒に移動するのを防ぐことができるため、過冷却度
を増すことができる。
【００１２】さらに図４では、凝縮器として作用する熱
交換器の冷媒入口配管を空気の主流方向２に対して風下
側の列に配置し、高温ガス冷媒が通過する配管部分１５
と、それに隣接する風上側の配管との間にあるフィン
に、熱伝導を遮断するスリット８をフィン１の長手方向
に設け、熱伝導的に分離した構成となっている。
【００１３】この構成により、風上側に配置した飽和域
あるいは過冷却域の冷媒が流れる配管に、高温ガス冷媒
の温度が伝わりにくくなり、風上側に配置した飽和域あ
るいは過冷却域の冷媒の凝縮を促進することができる。
これにより、結果的に熱交換器出口における冷媒の過冷
却度を増すことができる。また、同様に図５に示すよう
に、高温ガス冷媒の流れる配管付近１５と、それに隣接
する空気の主流方向２に対して同列風下側に位置する飽
和域の冷媒が流れる配管１６との間にあるフィンに、熱
伝導を遮断するスリット８を空気の主流方向２に設けた
構成の熱交換器にすることにより、同列風下側に配置し
た飽和域あるいは過冷却域の冷媒が流れる配管に、高温
ガス冷媒の温度が伝わりにくくなり、凝縮性能を向上さ
せることができる。
【００１４】図６は本発明の他の一実施例であり、多数
のフィン１を互いに狭い間隔で積層し、空気の主流方向
２に複数列並べた状態でこれらのフィン１を直交するよ
うに貫通する管群３から成る熱交換器で、熱交換器内冷
媒入口から冷媒出口に至る配管経路の途中に減圧機能を
備えた弁１７を具備し、冷媒を矢印１８方向に流した場
合で、熱交換器冷媒入口部１９から弁１７までを再熱器
２０、弁１７から熱交換器冷媒出口部２１までを蒸発器
２２として使用することにより、空気の吹き出し温度を
下げずに除湿が行える除湿器として使用できるような構
成となっている。
【００１５】この構成で、隣接する再熱器２０の配管と
蒸発器２２の配管の間にあるフィンに、熱伝導を遮断す
るスリット８を空気の主流方向２に設けることにより、
高温冷媒が流れる再熱器２０から低温冷媒が流れる蒸発
器２２へ熱がフィンを伝わって移動するのを妨げること
ができ、蒸発器２２部分におけるフィン面の温度上昇を
防ぎ除湿効率を向上させることができる。
【００１６】図７は切り起こしスリットを設けたフィン
を用いた熱交換器に本発明による熱伝導を遮断するスリ
ットを設けた場合の一実施例である。図７で、フィン１
には空気側の熱伝達性能を向上させるために、空気流方
向２に対して同列の各伝熱管間に切り起こしスリット２
３を設けた構成となっている。
【００１７】この構成で、熱伝導を遮断するスリット８
を入れる伝熱管間には切り起こしスリット２３を設置し
ないようにする。これによりスリット８の成形が容易に
なり、さらにスリット部のフィンがばらつくことによる
通風抵抗の増加を防止できる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によるクロスフィンチューブ型熱
交換器による効果は以下のようになる。
【００１９】請求項１に対する効果は、凝縮器冷媒出口
方向のパスの数が最も少ない配管部付近を空気の主流方
向の風上側に配置し、液冷媒配管に隣接する風下側の配
管との間にあるフィンに、熱伝導を遮断するスリットを
フィンの長手方向に設けることにより、過冷却状態にあ
る冷媒に風下側の飽和域或いは高温ガス域の冷媒の熱が
フィンを伝わって移動するのを防止でき、過冷却度を増
すことができるため凝縮器としての熱交換性能が向上す
る。
【００２０】請求項２に対する効果は、凝縮器冷媒出口
方向のパスの数が最も少ない配管部付近を空気の主流方
向の風上側に配置し、凝縮器冷媒出口配管と出口配管と
直前の配管と反対側で、出口配管に隣接する同列風上側
配管の間にあるフィンに、熱伝導を遮断するスリットを
空気の主流方向に設けることにより、熱交換器出口配管
の最も過冷却のとれた状態にある冷媒に同列風上側の飽
和域冷媒の熱がフィンを伝わって移動するのを防止で
き、過冷却度を増すことができるため凝縮器としての熱
交換性能が向上する。
【００２１】請求項３に対する効果は、冷媒が高温ガス
の状態で通過する配管部分を空気の主流方向に対して風
下側に配置したクロスフィンチューブ型熱交換器で、高
温ガス冷媒が通過する配管部分と、それに隣接する風上
側の配管との間にあるフィンに、熱伝導を遮断するスリ
ットをフィンの長手方向に設けることにより、風上側の
飽和域或いは過冷却域の冷媒に風下側の高温ガス冷媒の
熱がフィンを伝わって移動するのを防止でき、冷媒の凝
縮或いは過冷却を促進することができる。
【００２２】請求項４に対する効果は、高温ガス冷媒が
通過する配管部分と、それに隣接する同列風下側配管と
の間にあるフィンに、熱伝導を遮断するスリットを空気
の主流方向に設けることにより、同列風下側の飽和域冷
媒に高温ガス冷媒の熱がフィンを伝わって移動するのを
防止でき、冷媒の凝縮を促進することができる。
【００２３】請求項５に対する効果は、請求項１から請
求項４を少なくとも２項目以上合わせることにより、そ
れぞれの項目を単独で行った場合に比べて、さらに冷媒
の凝縮性能が向上する。
【００２４】請求項６に対する効果は、熱交換器冷媒入
口から熱交換器冷媒出口に至る配管経路の途中に減圧機
能を備えた弁を具備し、熱交換器冷媒入口部から前記弁
までを再熱器、前記弁から熱交換器冷媒出口までを蒸発
器として使用するクロスフィンチューブ型熱交換器で、
隣接する再熱器部分の配管と蒸発器部分の配管の間にあ
るフィンに、熱伝導を遮断するスリットを空気の主流方
向に設けることにより、高温冷媒が流れる再熱器から低
温冷媒が流れる蒸発器へ熱がフィンを伝わって移動する
のを妨げることができ、蒸発器部分におけるフィン面の
温度上昇を防ぐことで蒸発器部分の除湿効率が向上させ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の部分分割熱交換器の一実施例の説明
図。
【図２】従来例の熱交換器の一実施例の説明図。
【図３】本発明の部分分割熱交換器の他の実施例の説明
図。
【図４】本発明の部分分割熱交換器のさらに他の実施例
の説明図。
【図５】本発明の部分分割熱交換器のさらに他の実施例
の説明図。
【図６】再熱器と蒸発器が一体化した熱交換器における
部分分割熱交換器の一実施例の説明図。
【図７】切り起こし付きスリットフィンに熱伝導を遮断
するスリットを入れた場合の一実施例の説明図。
【符号の説明】
１…フィン、 ２…空気の主流方向、 ３…管、 ４…冷媒の流れ方向、 ５…分岐管、 ６…合流管、 ７…最小パス部、 ８…スリット。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】多数のフィンを互いに狭い間隔で積層し、
    空気の主流方向に複数列並べた状態で前記フィンを直交
    するように貫通する管群から成る熱交換器で、前記熱交
    換器が凝縮器として作用する場合に、冷媒配管を冷媒出
    口に向かうにつれパスの数を減少させていく配管構成に
    した熱交換器において、 前記凝縮器の冷媒出口方向のパスの数が最も少ない配管
    部付近を空気の主流方向の風上側に配置し、前記冷媒配
    管に隣接する風下側の配管との間にあるフィンに、熱伝
    導を遮断するスリットを前記フィンの長手方向に設け、
    熱伝導的に分離したことを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項２】多数のフィンを互いに狭い間隔で積層し、
    空気の主流方向に複数列並べた状態で前記フィンを直交
    するように貫通する管群から成る熱交換器で、前記熱交
    換器が凝縮器として作用する場合に、冷媒配管を冷媒出
    口に向かうにつれパスの数を減少させていく配管構成に
    した熱交換器において、 前記凝縮器の冷媒出口方向のパスの数が最も少ない配管
    部付近を空気の主流方向の風上側に配置し、前記縮器冷
    媒出口配管と出口配管と直前の配管と反対側で、出口配
    管に隣接する同列風上側配管の間にあるフィンに、熱伝
    導を遮断するスリットを空気の主流方向に設け、熱伝導
    的に分離したことを特徴とする熱交換器。
  3. 【請求項３】多数のフィンを互いに狭い間隔で積層し、
    空気の主流方向に複数列並べた状態でこれらのフィンを
    直交するように貫通する管群から成る熱交換器で、前記
    熱交換器が凝縮器として作用する場合に、冷媒が高温ガ
    スの状態で通過する配管部分を空気の主流方向に対して
    風下側に配置した熱交換器において、 前記高温ガス冷媒が通過する配管部分と、それに隣接す
    る風上側の配管との間にあるフィンに、熱伝導を遮断す
    るスリットを前記フィンの長手方向に設け、熱伝導的に
    分離したことを特徴とする熱交換器。
  4. 【請求項４】多数のフィンを互いに狭い間隔で積層し、
    空気の主流方向に複数列並べた状態でこれらのフィンを
    直交するように貫通する管群から成る熱交換器で、前記
    熱交換器が凝縮器として作用する場合に、冷媒が高温ガ
    スの状態で通過する配管部分を空気の主流方向に対して
    風下側に配置した熱交換器において、 前記高温ガス冷媒が通過する配管部分と、それに隣接す
    る同列風下側配管との間にあるフィンに、熱伝導を遮断
    するスリットを空気の主流方向に設け、熱伝導的に分離
    したことを特徴とする熱交換器。
  5. 【請求項５】請求項１から請求項４を複数合わせた熱交
    換器。
  6. 【請求項６】多数のフィンを互いに狭い間隔で積層し、
    空気の主流方向に複数列並べた状態でこれらのフィンを
    直交するように貫通する管群から成る熱交換器で、前記
    熱交換器冷媒入口から前記熱交換器冷媒出口に至る配管
    経路の途中に減圧機能を備えた弁を具備し、熱交換器冷
    媒入口部から前記弁までを再熱器、前記弁から前記熱交
    換器冷媒出口までを蒸発器として使用する熱交換器にお
    いて、 隣接する前記再熱器部分の配管と前記蒸発器部分の配管
    の間にあるフィンに、熱伝導を遮断するスリットを空気
    の主流方向に設けたことを特徴とする熱交換器。
  7. 【請求項７】空気の流れに対して同列に位置する温度差
    のある隣接配管どうしの熱移動を防ぐために、熱伝導を
    遮断するスリットを空気の主流方向に設ける切り起こし
    スリット付きフィンにおいて、 前記スリットを設ける部分には切り起こしスリットを入
    れないようにしたことを特徴とするスリットフィン。
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