| 【発明の名称】 |
空気調和機用熱交換器 |
| 【発明者】 |
【氏名】芦川 秀法
【氏名】古浜 功吉
【氏名】佐藤 全秋
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| 【要約】 |
【課題】フィンによる伝熱面積の拡大と、通風抵抗の減少による局所風速の増大により、空気側熱交換性能の向上を図る。
【解決手段】フィン１１を貫通し冷媒が流れる伝熱管１３の外直径Ｄ0 に対する、フィン１１の空気流れ方向における単位当りの熱交換器幅Ｌの割合（Ｌ／Ｄ0 ）を３倍以上とし伝熱管１３を、空気の流れ方向に対して分割していない一列の配列構造とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 フインと、フインを貫通し冷媒が流れる伝熱管とから成る空気調和機用熱交換器において、Ｒ２２よりも蒸発圧力が高い冷媒を用いる一方、伝熱管を、空気の流れ方向に対して分割していない一列の配列とした空気調和機用熱交換器。
【請求項２】 フインと、フインを貫通し冷媒が流れる伝熱管とから成る空気調和機用熱交換器において、前記伝熱管外直径Ｄ0 に対する、フィンの空気流れ方向における単位当りの熱交換器幅Ｌの割合（Ｌ／Ｄ0 ）が３倍以上であることを特徴とする空気調和機用熱交換器。
【請求項３】 伝熱管を、空気の流れ方向に対して分割していない一列の配列とした請求項２記載の空気調和機用熱交換器。
【請求項４】 冷媒は、Ｒ２２よりも蒸発圧力が高い冷媒を用いることを特徴とする請求項２，３記載の空気調和機用熱交換器。
【請求項５】 冷媒は、Ｒ４１０Ａを用いることを特徴とする請求項１，２，３，４記載の空気調和機用熱交換器。
【請求項６】 熱交換器は、空気調和機の室外熱交換器として用いることを特徴とする１，２，３記載の空気調和機用熱交換器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、空気調和機用熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、熱交換器は、フィンと、フィンを貫通し冷媒が流れる伝熱管とから成り、フィンとフィンの間を空気が通過することで、熱交換が行われるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】熱交換器の性能は、冷媒が流れる伝熱管の外径と、フィン幅となる熱交換器幅の比によって決定される。
【０００４】そこで、この発明は伝熱管の外径と熱交換器幅の比をみなおし、高性能で、かつ、コンパクト化が図れるようにした空気調和機用熱交換器を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、この発明は、フィンと、フィンを貫通し冷媒が流れる伝熱管とから成る空気調和機用熱交換器において、Ｒ２２よりも蒸発圧力が高い冷媒を用いる一方、伝熱管を、空気の流れ方向に対して分割していない一列の配列とする。
【０００６】これにより、フィンとフィンの間を空気が流れることで熱交換が行なわれると共に、配列が一列のため、コンパクトとなる。
【０００７】また、暖房運転時において、Ｒ２２よりも蒸発圧力の高い冷媒によって、蒸発圧力の上昇で、管内圧力損失による熱交換器出入口での温度降下幅が小さく抑えられるため、着霜しにくくなる。
【０００８】また、この発明にあっては、フィンと、フィンを貫通し冷媒が流れる伝熱管とから成る空気調和機用熱交換器において、前記伝熱管外直径Ｄ0 に対する、フィンの空気流れ方向における単位当りの熱交換器幅Ｌの割合（Ｌ／Ｄ0 ）を３倍以上とする。
【０００９】そして好ましい実施形態として、室外熱交換器として用いることが望ましい。
【００１０】また、伝熱管を、空気の流れ方向に対して分割していない一列の配列とする。
【００１１】あるいは、冷媒を、Ｒ２２よりも蒸発圧力が高い冷媒、例えばＲ４１０Ａ（３２／１２５）を用いる。
【００１２】これにより、単位列当りの熱交換器幅を増加させることで、一列当りの伝熱面積は増大する。また、熱交換器全体を一列の配列とする事で、通風抵抗が減少し、局所風速の増大により、熱交換性能が向上する。
【００１３】この場合、暖房運転時において、伝熱管本数が削減したことで、冷媒と空気との温度差が広がり蒸発圧力が下がるが、Ｒ２２よりも蒸発圧力の高い冷媒（Ｒ４１０Ａ）を用いることで、蒸発圧力は上昇し、管内圧力損失による熱交換器出入口での温度降下幅が小さく抑えられるため、着霜しにくくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図８の図面を参照しながら、この発明の実施の形態を具体的に説明する。
【００１５】図３は、空気調和機の回路図を示しており、圧縮機１、室外熱交換器３，絞り装置５，室内熱交換器７とを備えている。
【００１６】これにより、冷房運転モード時には、矢印で示す如く、圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁９を介して室外熱交換器３→絞り装置５→室内熱交換器７を通り、再び圧縮機１に戻る冷凍サイクルを構成する。
【００１７】た、暖房運転モード時には、点線で示す如く、圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁９を介して室内熱交換器７→絞り装置５→室外熱交換器３を通り、再び圧縮機１に戻るヒートポンプの冷凍サイクルを構成するようになっている。
【００１８】冷媒は、Ｒ２２より蒸発圧力の高いＲ４１０Ａ（３２／１２５）を用いている。この場合、Ｒ４１０Ａ以外に、Ｒ４０７Ｃ（３２／１２５／１３４ａ）の冷媒を用いることも可能である。
【００１９】一方、室外熱交換器７は、図１及び図２に示す如く、フィン１１とフィン１１を貫通し、冷媒が流れる伝熱管１３とから成っている。
【００２０】フィン１１は、アルミ製の薄いプレート状に形成されると共に、伝熱管１３は、銅製のパイプ状に作られている。伝熱管１３の外直径Ｄ0 に対する、フィン１１の空気流れ方向（矢印ａ）における単位当りの熱交換器幅Ｌの割合（Ｌ／Ｄ0）は、３倍以上、即ち、Ｌ／Ｄ0 ≧３の関係に設定されている。これにより、材料費の安いアルミ製のフィンの拡大により、コストの低減とコンパクト化を図っている。
【００２１】この実施例では、フィン１１の幅Ｌを２４ｍｍ以上、伝熱管１３の外直径Ｄ0を８ｍｍとしている。伝熱管１３の外直径Ｄ0 が１ランク大きい９．２５ｍｍのものを採用した場合には、フィン１１の幅Ｌを２８．６ｍｍ以上として、Ｌ／Ｄ0 ２３の関係を満たすように構成すれば良い。
【００２２】伝熱管１３は、空気の流れ方向（矢印ａ）に対して分割されていない一列の配列となっている。
【００２３】伝熱管１３を一列に配列する形状は、必ずしも、中心線上に臨む配列でなくてもよい。例えば、図４に示す如く、一部分の伝熱管１３ａが中心線に対して若干左右に偏位した配列としたり、あるいは、図６に示す如く、最上位の伝熱管１３が右側にずれた配列としたり、あるいは、図７に示す如く、全体又は、図示していない一部分が湾曲している配列であってもよい。
【００２４】このように構成された空気調和機の冷房運転時にあっては。矢印で示す如く、圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁９を介して室外熱交換器３→絞り装置５→室内熱交換器７を通り、再び圧縮機１に戻る冷凍サイクルを構成し、室内熱交換器３において熱交換された冷風は、室内へ向けて吹き出されるようになる。
【００２５】また、暖房運転時にあっては、点線で示す如く、圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁９を介して室内熱交換器３→絞り装置５→室外熱交換器７を通り、再び圧縮機１に戻るヒートポンプの冷凍サイクルを構成し、室内熱交換器３において熱交換された温風は室内へ向けて吹き出されるようになる。
【００２６】この運転時において、室外熱交換器７にあっては、伝熱管１３の一列の配列によって、通風抵抗が減少し、局所風速の増大と併せて、フィン面積による伝熱面積の拡大とにより空気側熱交換性能が向上する。これにより、伝熱管を二列に配列した従来の室外熱交換器と、同等の性能が得られる。
【００２７】また、暖房運転時において、伝熱管１３の本数が削減したことで冷媒と空気との温度差が広がり、蒸発圧力が下がるが、高圧冷媒であるＲ４１０Ａによって、蒸発圧力が上昇し、管内圧力損失による熱交換器出入口での温度降下幅を小さく抑えることが可能となり、着霜を防ぐようになる。
【００２８】また、室外熱交換器７はコンパクトの構造とすることが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明の空気調和機用熱交換器によれば、フィンによる伝熱面積の拡大と、通風抵抗が減少し、局所風速の増大により、空気側熱交換性能の向上が図れる。
【００３０】また、高圧冷媒によって、蒸発圧力の上昇が可能となるため、管内圧力損失による熱交換器出入口での温度降下幅を小さく抑えられ、暖房運転時の着霜を防ぐことができる。また、コンパクト化が図れると共に、コストの安いフィンによる伝熱面積の拡大により、コストの面でも大変好ましいものとなる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２１０２９
【氏名又は名称】東芝エー・ブイ・イー株式会社
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月１９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１４１９０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月２２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１６２９１４ |
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