DE112020006824T5

DE112020006824T5 - Heat source side unit heat exchanger and heat pump device having the heat exchanger

Info

Publication number: DE112020006824T5
Application number: DE112020006824.2T
Authority: DE
Inventors: Kazuaki Sakurai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2022-12-15
Also published as: JPWO2021171446A1; WO2021171446A1; CN115103987A; US20230041168A1; JP7275372B2; AU2020431093A1; AU2020431093B2

Abstract

Ein Wärmetauscher einer wärmequellenseitigen Einheit, wobei der Wärmetauscher umfasst: eine Wärmetauscheinheit, bei der Wärmeübertragungsrohrgruppen, von denen jede eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren, die in einer vertikalen Richtung angeordnet sind, umfasst, in einer Luftkanalrichtung in wenigstens drei oder mehr Reihen angeordnet sind; eine flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung, die einen Einlass oder einen Auslass für Kühlmittel in einer Flüssigphase oder in einer Gas-flüssig-Doppelphase bildet; und einen Verteiler, der dazu konfiguriert ist, das Kühlmittel auf eine Mehrzahl von Kühlmittelkanälen zu verteilen, die die Wärmetauscheinheit bilden. Bei wenigstens zwei Wärmeübertragungsrohrgruppen der Wärmeübertragungsrohrgruppen der Wärmetauscheinheit ist die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung mit einem Ende einer Wärmeübertragungsleitung verbunden, die wenigstens an einem untersten Bereich jeder der zwei Wärmeübertragungsrohrgruppen angeordnet ist, und der Verteiler ist mit dem anderen Ende der Wärmeübertragungsleitung verbunden.

A heat exchanger of a heat source side unit, the heat exchanger comprising: a heat exchange unit in which heat transfer tube groups each including a plurality of heat transfer tubes arranged in a vertical direction are arranged in at least three or more rows in an air passage direction; a liquid-side connection pipe that forms an inlet or an outlet for refrigerants in a liquid phase or in a gas-liquid double phase; and a distributor configured to distribute the coolant to a plurality of coolant channels that form the heat exchange unit. With at least two heat transfer tube groups of the heat transfer tube groups of the heat exchange unit, the liquid-side connection pipe is connected to one end of a heat transfer pipe arranged at least at a lowermost portion of each of the two heat transfer tube groups, and the manifold is connected to the other end of the heat transfer pipe.

Description

Technisches Feldtechnical field

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Wärmetauscher einer wärmequellenseitigen Einheit, der das Anwachsen von Eis verhindern kann, das an dem untersten Bereich einer Wärmetauscheinheit gefriert, und eine Wärmepumpenvorrichtung mit dem Wärmetauscher.The present disclosure relates to a heat exchanger of a heat source side unit that can prevent the growth of frost that freezes at the bottom portion of a heat exchange unit, and a heat pump device having the heat exchanger.

Stand der TechnikState of the art

Eine wärmequellenseitige Einheit einer Wärmepumpenvorrichtung umfasst einen Wärmetauscher, der einen Wärmeaustausch zwischen Luft und Kühlmittel herbeiführt. Der Wärmetauscher umfasst Wärmetauscheinheiten, von denen jede eine große Zahl von Wärmeübertragungsleitungen umfasst. Im Allgemeinen sind die Wärmetauscheinheiten an einer Luvseite und einer Leeseite angeordnet, sodass sie in zwei Reihen angeordnet sind. Um die Wärmetauscheffizienz zu erhöhen, wird jedoch in jüngerer Zeit eine Konfiguration verwendet, wo die Wärmetauscheinheiten in einer Luftkanalrichtung in drei oder mehr Reihen angeordnet sind.A heat source side unit of a heat pump device includes a heat exchanger that causes heat exchange between air and coolant. The heat exchanger includes heat exchange units, each of which includes a large number of heat transfer pipes. In general, the heat exchange units are arranged on a windward side and a leeward side so that they are arranged in two rows. However, recently, in order to increase the heat exchange efficiency, a configuration where the heat exchange units are arranged in three or more rows in an air passage direction is used.

Wenn die wärmequellenseitige Einheit der Wärmepumpenvorrichtung als ein Verdampfer verwendet wird, wird die Verdampfungstemperatur des Kältemittels niedriger als die Temperatur der umgebenden Luft, und folglich bildet Feuchtigkeit in der Luft eine Kondensation an der Oberfläche von Rippen, und Kondenswasser fließt durch die Rippen und sammelt sich in dem unteren Bereich des Wärmetauschers und auf der Bodenplatte eines Gehäuses. Wenn die Temperatur der Außenluft unter den Gefrierpunkt sinkt, kann das Kondenswasser, das sich in dem unteren Bereich des Wärmetauschers und auf der Bodenplatte des Gehäuses sammelt, gefrieren. Das gefrorene Eis kann mit der Zeit anwachsen, wodurch es den unteren Bereich des Wärmetauschers beschädigt. Deshalb ist es wünschenswert, dass die wärmequellenseitige Einheit eine Konfiguration aufweist, die das Anwachsen von Eis durch Schmelzen des gefrorenen Eises unterdrückt.When the heat source side unit of the heat pump device is used as an evaporator, the evaporating temperature of the refrigerant becomes lower than the temperature of the surrounding air, and consequently moisture in the air forms condensation on the surface of fins, and condensed water flows through the fins and accumulates in the lower part of the heat exchanger and on the bottom plate of a housing. If the outside air temperature drops below freezing point, the condensed water that collects in the lower part of the heat exchanger and on the bottom plate of the housing can freeze. The frozen ice can accumulate over time, damaging the bottom section of the heat exchanger. Therefore, it is desirable that the heat-source-side unit has a configuration that suppresses the growth of ice by melting the frozen ice.

Beispielsweise umfasst ein Wärmetauscher einer wärmequellenseitigen Einheit einer in Patentliteratur 1 offenbarten Kühlvorrichtung eine große Anzahl von Rippen, eine Mehrzahl von ersten Wärmeübertragungsrohren, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind und die erste Reihe bilden, eine Mehrzahl von zweiten Wärmeübertragungsrohren, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind und die zweite Reihe bilden, eine Mehrzahl von dritten Wärmeübertragungsrohren, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind und die dritte Reihe bilden, eine flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung, eine gasseitige Verbindungsleitung und einen Flussaufteiler, der dazu konfiguriert ist, den Fluss des Kühlmittels aufzuteilen. Die ersten Wärmeübertragungsrohre sind auf einer Luvseite des Flusses der Außenluft angeordnet. Die dritten Wärmeübertragungsrohre sind auf einer Leeseite des Flusses der Außenluft angeordnet. Die zweiten Wärmeübertragungsrohre sind zwischen den ersten Wärmeübertragungsrohren und den dritten Wärmeübertragungsrohren angeordnet.For example, a heat exchanger of a heat source-side unit of a cooling device disclosed in Patent Literature 1 includes a large number of fins, a plurality of first heat transfer tubes arranged in the vertical direction and forming the first row, a plurality of second heat transfer tubes arranged in the vertical direction and forming the second row, a plurality of third heat transfer tubes arranged in the vertical direction and forming the third row, a liquid-side connection pipe, a gas-side connection pipe, and a flow divider configured to divide the flow of the refrigerant. The first heat transfer tubes are arranged on a windward side of the flow of outside air. The third heat transfer tubes are arranged on a leeward side of the flow of outside air. The second heat transfer tubes are arranged between the first heat transfer tubes and the third heat transfer tubes.

Das erste Wärmeübertragungsrohr, das an dem untersten Bereich der ersten Reihe angeordnet ist, das zweite Wärmeübertragungsrohr, das an dem untersten Bereich der zweiten Reihe angeordnet ist, und das dritte Wärmeübertragungsrohr, dass an dem untersten Bereich der dritten Reihe angeordnet ist, sind miteinander verbunden, um einen ersten Kanal zu bilden. Die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung ist mit dem ersten Wärmeübertragungsrohr verbunden, das an dem untersten Bereich der ersten Reihe angeordnet ist. Der Flussaufteiler ist mit dem dritten Wärmeübertragungsrohr verbunden, das an dem untersten Bereich der dritten Reihe angeordnet ist. In dem Fall, in dem der Wärmetauscher als ein Verdampfer dient, fließt Kühlmittel mit einer relativ hohen Temperatur von der flüssigkeitsseitigen Verbindungsleitung in das erste Wärmeübertragungsrohr, durchläuft das zweite Wärmeübertragungsrohr und das dritte Wärmeübertragungsrohr und fließt dann in den Flussaufteiler. Der Flussaufteiler teilt den Fluss des Kühlmittels, das von der flüssigkeitsseitigen Verbindungsleitung in den ersten Kanal fließt und dann aus dem ersten Kanal herausfließt, in vier Zweigleitungen auf. Verbleibende erste Wärmeübertragungsrohre, zweite Wärmeübertragungsrohre und dritte Wärmeübertragungsrohre, d. h. Wärmeübertragungsrohre, die von dem ersten Wärmeübertragungsrohr, dem zweiten Wärmeübertragungsrohr und dem dritten Wärmeübertragungsrohr, die den ersten Kanal bilden, verschieden sind, bilden vier Zweigkanäle, durch welche Kühlmittel aus der Mehrzahl jeweiliger Zweigleitungen herausfließt. Das Kühlmittel, das aus den 4 Zweigkanälen herausfließt, fließt in einen gasseitigen Kopf, um zusammengeführt zu werden, und fließt dann zu der gasseitigen Verbindungsleitung hinaus.The first heat transfer tube arranged at the bottom of the first row, the second heat transfer tube arranged at the bottom of the second row, and the third heat transfer tube arranged at the bottom of the third row are connected to each other, to form a first channel. The liquid-side connection pipe is connected to the first heat transfer tube, which is arranged at the lowermost portion of the first row. The flow splitter is connected to the third heat transfer tube, which is arranged at the lowermost portion of the third row. In the case where the heat exchanger serves as an evaporator, refrigerant having a relatively high temperature flows from the liquid-side connection pipe into the first heat transfer tube, passes through the second heat transfer tube and the third heat transfer tube, and then flows into the flow splitter. The flow divider divides the flow of the refrigerant, which flows into the first channel from the liquid-side connection pipe and then flows out of the first channel, into four branch pipes. Remaining first heat transfer tubes, second heat transfer tubes and third heat transfer tubes, d. H. Heat transfer tubes other than the first heat transfer tube, the second heat transfer tube, and the third heat transfer tube constituting the first passage form four branch passages through which refrigerant flows out of the plurality of respective branch passages. The refrigerant flowing out of the 4 branch passages flows into a gas-side header to be merged, and then flows out to the gas-side connection pipe.

Zitierungslistecitation list

Patentliteraturpatent literature

Patentliteratur 1: japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2015 - 141009 Patent Literature 1: Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2015 - 141009

Überblick über die ErfindungOverview of the Invention

Technisches ProblemTechnical problem

Bei dem in der vorgenannten Patentliteratur 1 offenbarten Wärmetauscher sind das erste Wärmeübertragungsrohr, das an dem untersten Bereich der ersten Reihe angeordnet ist, das zweite Wärmeübertragungsrohr, das an dem untersten Bereich der zweiten Reihe angeordnet ist, und das dritte Wärmeübertragungsrohr, das an dem untersten Bereich der dritten Reihe angeordnet ist, miteinander verbunden, um einen Kanal zu bilden. Kühlmittel mit einer relativ hohen Temperatur fließt von der flüssigkeitsseitigen Verbindungsleitung in das erste Wärmeübertragungsrohr, durchläuft das zweite Wärmeübertragungsrohr und das dritte Wärmeübertragungsrohr und fließt dann in den Flussaufteiler. Wenn die Temperatur des Kühlmittels, das durch das an dem untersten Bereich des Wärmetauschers angeordnete Wärmeübertragungsrohr fließt, höher als 0 °C ist, ist es im Allgemeinen möglich, das Gefrieren des Wärmetauschers zu unterdrücken. Bei diesem Wärmetauscher reduziert sich jedoch die Temperatur des Kühlmittels aufgrund von Druckverlusten in den Leitungen und aufgrund von Wärmeaustausch, wenn Kühlmittel mit einer relativ hohen Temperatur von der flüssigkeitsseitigen Verbindungsleitung in das erste Wärmeübertragungsrohr fließt und dann von dem ersten Wärmeübertragungsrohr in das dritte Wärmeübertragungsrohr fließt. Entsprechend gibt es die Möglichkeit, dass eine ausreichende Wirkung im Hinblick auf das Schmelzen von Eis nicht erreicht werden kann.In the heat exchanger disclosed in the aforementioned Patent Literature 1, the first heat transfer tube arranged at the bottom of the first row, the second heat transfer tube arranged at the bottom of the second row, and the third heat transfer tube arranged at the bottom of the third row are joined together to form a channel. Refrigerant having a relatively high temperature flows into the first heat transfer tube from the liquid-side connection pipe, passes through the second heat transfer tube and the third heat transfer tube, and then flows into the flow splitter. In general, when the temperature of the refrigerant flowing through the heat transfer tube arranged at the bottom portion of the heat exchanger is higher than 0°C, it is possible to suppress the freezing of the heat exchanger. However, in this heat exchanger, when refrigerant having a relatively high temperature flows from the liquid-side connection pipe into the first heat transfer tube and then flows from the first heat transfer tube into the third heat transfer tube, the temperature of the refrigerant reduces due to pressure losses in the pipes and heat exchange. Accordingly, there is a possibility that a sufficient ice melting effect cannot be obtained.

Die vorliegende Offenbarung wurde getätigt, um die oben genannten Probleme zu lösen, und es ist ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, einen Wärmetauscher einer wärmequellenseitigen Einheit bereitzustellen, der das Anwachsen von Eis durch Schmelzen des Eises unterdrücken kann, das an dem untersten Bereich der Wärmetauscheinheit gefriert, wenn der Wärmetauscher als ein Verdampfer dient, und es ist ein Ziel, eine Wärmepumpenvorrichtung bereitzustellen, die den Wärmetauscher umfasst.The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a heat exchanger of a heat source side unit that can suppress frost growth by melting the frost that freezes at the bottom portion of the heat exchange unit when the heat exchanger serves as an evaporator, and it is an aim to provide a heat pump device including the heat exchanger.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Ein Wärmetauscher einer wärmequellenseitigen Einheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Wärmetauscheinheit, bei der Wärmeübertragungsrohrgruppen, von denen jede eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren, die in einer vertikalen Richtung angeordnet sind, umfasst, in einer Luftkanalrichtung in wenigstens drei oder mehr Reihen angeordnet sind; eine flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung, die einen Einlass oder einen Auslass für Kühlmittel in einer Flüssigphase oder in einer Gas-flüssig-Doppelphase bildet; und einen Verteiler, der dazu konfiguriert ist, das Kühlmittel auf eine Mehrzahl von Kühlmittelkanälen zu verteilen, die die Wärmetauscheinheit bilden, wobei bei wenigstens zwei Wärmeübertragungsrohrgruppen der Wärmeübertragungsrohrgruppen der Wärmetauscheinheit die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung mit einem Ende einer Wärmeübertragungsleitung verbunden ist, die wenigstens an einem untersten Bereich jeder der zwei Wärmeübertragungsrohrgruppen angeordnet ist, und der Verteiler mit dem anderen Ende der Wärmeübertragungsleitung verbunden ist.A heat exchanger of a heat source-side unit according to an embodiment of the present disclosure includes: a heat exchange unit in which heat transfer tube groups each including a plurality of heat transfer tubes arranged in a vertical direction are arranged in at least three or more rows in an air passage direction; a liquid-side connection pipe that forms an inlet or an outlet for refrigerants in a liquid phase or in a gas-liquid double phase; and a distributor configured to distribute the coolant to a plurality of coolant passages constituting the heat exchange unit, wherein in at least two heat transfer tube groups of the heat transfer tube groups of the heat exchange unit, the liquid-side connection pipe is connected to one end of a heat transfer pipe that is at least at a lowermost portion each of the two heat transfer tube groups is arranged, and the header is connected to the other end of the heat transfer pipe.

Eine Wärmepumpenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Kühlmittelkreislauf, durch den Kühlmittel zirkuliert, wobei der Kühlmittelkreislauf durch Verbinden eines Kompressors, eines lastseitigen Wärmetauschers, eines Expansionsmechanismus und des oben genannten Wärmetauschers der wärmequellenseitigen Einheit in dieser Reihenfolge durch eine Leitung gebildet wird.A heat pump device according to another embodiment of the present disclosure includes a refrigerant circuit through which refrigerant circulates, the refrigerant circuit being formed by connecting a compressor, a load-side heat exchanger, an expansion mechanism, and the above-mentioned heat exchanger of the heat-source-side unit in this order by a pipe.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Bei dem Wärmetauscher der wärmequellenseitigen Einheit und der Wärmepumpenvorrichtung mit dem Wärmetauscher der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist bei wenigstens zwei Wärmeübertragungsrohrgruppen die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung mit einem Ende der Wärmeübertragungsleitung verbunden, das wenigstens an dem untersten Bereich jeder der zwei Wärmeübertragungsrohrgruppen angeordnet ist, und der Verteiler ist mit dem anderen Ende des Wärmeübertragungsrohrs verbunden. Wenn der Wärmetauscher als ein Verdampfer dient, ist es deshalb möglich, dass Kühlmittel mit einer relativ hohen Temperatur, das aus der flüssigkeitsseitigen Verbindungsleitung herausfließt, in die jeweiligen Wärmeübertragungsrohre fließt, die an den untersten Bereichen angeordnet sind. Entsprechend ist es möglich, dass Anwachsen von Eis zu unterdrücken, das an dem untersten Bereich der Wärmetauscheinheit gefroren ist.In the heat exchanger of the heat source side unit and the heat pump device with the heat exchanger of the embodiments of the present disclosure, in at least two heat transfer tube groups, the liquid side connection pipe is connected to an end of the heat transfer pipe that is located at least at the bottom portion of each of the two heat transfer tube groups, and the manifold is connected with connected to the other end of the heat transfer tube. Therefore, when the heat exchanger serves as an evaporator, it is possible that refrigerant having a relatively high temperature flowing out of the liquid-side connection pipe flows into the respective heat transfer tubes arranged at the lowermost portions. Accordingly, it is possible to suppress growth of ice frozen at the lowermost portion of the heat exchange unit.

Figurenlistecharacter list

1 13 is a refrigerant circuit diagram of a heat pump device according to Embodiment 1.
2 14 is a perspective view showing a heat source-side unit of the heat pump device according to Embodiment 1, with some components omitted.
3 Fig. 12 is an explanatory view showing a heat source side heat exchanger of the heat shows the pump device according to embodiment 1 schematically.
4 14 is an explanatory view schematically showing a heat source side heat exchanger of a heat pump device according to Embodiment 2. FIG.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of Embodiments

Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den jeweiligen Zeichnungen werden gleiche oder einander entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und die Beschreibung solcher Komponenten wird weggelassen oder vereinfacht, wenn sich dies anbietet. Die Gestalten, die Größen, die Anordnung und dergleichen von Komponenten, die in den jeweiligen Zeichnungen beschrieben sind, können auf geeignete Weise abgeändert werden.Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the respective drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and the description of such components will be omitted or simplified where appropriate. The shapes, sizes, arrangement and the like of components described in the respective drawings can be changed as appropriate.

Ausführungsform 1.Embodiment 1.

1 ist ein Kühlmittelkreislaufdiagramm einer Wärmepumpenvorrichtung gemäß Ausführungsform 1. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine wärmequellenseitige Einheit der Wärmepumpenvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 zeigt, wobei einige Komponenten weggelassen sind. 1 13 is a refrigerant circuit diagram of a heat pump device according to Embodiment 1. 2 14 is a perspective view showing a heat source-side unit of the heat pump device according to Embodiment 1, with some components omitted.

Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Wärmepumpenvorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1 eine wärmequellenseitige Einheit 200 und eine lastseitige Einheit 300. Die Wärmepumpenvorrichtung 100 wird beispielsweise zur Klimatisierung oder zur Versorgung mit heißem Wasser verwendet. Die Wärmepumpenvorrichtung 100 umfasst einen Kühlmittelkreislauf 400, durch den Kühlmittel zirkuliert. Der Kühlmittelkreislauf 400 ist gebildet durch Verbinden eines Kompressors 10, einer Flussumschaltvorrichtung 11, eines wärmequellenseitigen Wärmetauschers 12, eines Expansionsmechanismus 13 und eines lastseitigen Wärmetauschers 14 in dieser Reihenfolge durch eine Gasleitung 15 und eine Flüssigkeitsleitung 16. Der Kompressor 10, die Flussumschaltvorrichtung 11, der wärmequellenseitige Wärmetauscher 12 und der Expansionsmechanismus 13 sind in der wärmequellenseitigen Einheit 200 vorgesehen. Der lastseitige Wärmetauscher 14 ist in der lastseitigen Einheit 300 vorgesehen.As in 1 1, a heat pump device 100 according to Embodiment 1 includes a heat source side unit 200 and a load side unit 300. The heat pump device 100 is used for air conditioning or hot water supply, for example. The heat pump device 100 includes a coolant circuit 400 through which coolant is circulated. The refrigerant circuit 400 is formed by connecting a compressor 10, a flow switching device 11, a heat source side heat exchanger 12, an expansion mechanism 13 and a load side heat exchanger 14 in this order through a gas pipe 15 and a liquid pipe 16. The compressor 10, the flow switching device 11, the heat source side Heat exchanger 12 and expansion mechanism 13 are provided in heat source side unit 200 . The load side heat exchanger 14 is provided in the load side unit 300 .

Wie in 1 und 2 gezeigt sind bei der wärmequellenseitigen Einheit 200 der Kompressor 10, die Flussumschaltvorrichtung 11, der wärmequellenseitige Wärmetauscher 12 und der Expansionsmechanismus 13 in einem Gehäuse 201 aufgenommen, das eine Außenhülle bildet. Der Kompressor 10 und der wärmequellenseitige Wärmetauscher 12 sind an der oberen Oberfläche einer Bodenplatte 201a des Gehäuses 201 vorgesehen.As in 1 and 2 As shown, in the heat source side unit 200, the compressor 10, the flow switching device 11, the heat source side heat exchanger 12 and the expansion mechanism 13 are housed in a casing 201 forming an outer shell. The compressor 10 and the heat source side heat exchanger 12 are provided on the upper surface of a bottom plate 201a of the casing 201 .

Der Kompressor 10 komprimiert angesaugtes Kühlmittel in einen Zustand mit hoher Temperatur und hohem Druck und stößt das Kühlmittel aus. Der Kompressor 10 kann beispielsweise ein Verdrängungskompressor sein, der dazu konfiguriert ist, einen Durchsatz zu variieren, und der durch einen Motor angetrieben wird, der durch einen Wechselrichter gesteuert wird.The compressor 10 compresses suction refrigerant in a high-temperature and high-pressure state and discharges the refrigerant. For example, the compressor 10 may be a positive displacement compressor configured to vary a flow rate and driven by a motor controlled by an inverter.

Die Flussumschaltvorrichtung 11 ist beispielsweise ein Vierwegeventil und hat eine Funktion zum Umschalten eines Kanals für das Kühlmittel. Wenn der wärmequellenseitige Wärmetauscher 12 als ein Kondensor dient, schaltet die Flussumschaltvorrichtung 11 den Kühlmittelkanal so, dass die Kühlmittelausstoßseite des Kompressors 10 mit der Gasseite des wärmequellenseitigen Wärmetauschers 12 verbunden ist und die Kühlmittelansaugseite des Kompressors 10 mit der Gasseite des lastseitigen Wärmetauschers 14 verbunden ist. Wenn der wärmequellenseitige Wärmetauscher 12 als ein Verdampfer dient, schaltet die Flussumschaltvorrichtung 11 den Kühlmittelkanal so, dass die Kühlmittelausstoßseite des Kompressors 10 mit der Gasseite des lastseitigen Wärmetauschers 14 verbunden ist und die Kühlmittelansaugseite des Kompressors 10 mit der Gasseite des wärmequellenseitigen Wärmetauschers 12 verbunden ist. Die Flussumschaltvorrichtung 11 kann beispielsweise durch Kombinieren von Zweiwegeventilen oder Dreiwegeventilen gebildet sein.The flow switching device 11 is a four-way valve, for example, and has a function of switching a passage for the coolant. When the heat source side heat exchanger 12 serves as a condenser, the flow switching device 11 switches the refrigerant passage so that the refrigerant discharge side of the compressor 10 is connected to the gas side of the heat source side heat exchanger 12 and the refrigerant suction side of the compressor 10 is connected to the gas side of the load side heat exchanger 14. When the heat source side heat exchanger 12 serves as an evaporator, the flow switching device 11 switches the refrigerant passage so that the refrigerant discharge side of the compressor 10 is connected to the gas side of the load side heat exchanger 14 and the refrigerant suction side of the compressor 10 is connected to the gas side of the heat source side heat exchanger 12. The flow switching device 11 can be formed by combining two-way valves or three-way valves, for example.

Während beispielsweise eines Kühlbetriebs dient der wärmequellenseitige Wärmetauscher 12 als ein Kondensor, wodurch von dem Kompressor 10 ausgestoßenes Kühlmittel mit Luft Wärme austauscht. Während beispielsweise eines Heizbetriebs dient der wärmequellenseitige Wärmetauscher 12 als ein Verdampfer wodurch Kühlmittel, das aus dem Expansionsmechanismus 13 herausfließt, Wärme mit Luft austauscht. Der wärmequellenseitige Wärmetauscher 12 saugt Außenluft unter Verwendung eines Gebläses an, führt dazu, dass die Luft Wärme mit dem Kühlmittel austauscht und stößt die Luft dann nach außerhalb aus.During a cooling operation, for example, the heat source side heat exchanger 12 serves as a condenser, whereby refrigerant discharged from the compressor 10 exchanges heat with air. For example, during a heating operation, the heat source side heat exchanger 12 serves as an evaporator whereby refrigerant flowing out of the expansion mechanism 13 exchanges heat with air. The heat source side heat exchanger 12 draws in outside air using a fan, causes the air to exchange heat with the coolant, and then discharges the air outside.

Der Expansionsmechanismus 13 veranlasst, dass sich das durch den Kühlmittelkreislauf fließende Kühlmittel entspannt, in dem der Druck des Kühlmittels reduziert wird. Der Expansionsmechanismus 13 kann beispielsweise ein elektrisches Expansionsventil sein, bei dem ein Öffnungsgrad variabel eingestellt wird.The expansion mechanism 13 causes the refrigerant flowing through the refrigerant circuit to expand by reducing the pressure of the refrigerant. The expansion mechanism 13 may be, for example, an electric expansion valve in which an opening degree is variably adjusted.

Während beispielsweise des Kühlbetriebs dient der lastseitige Wärmetauscher 14 als ein Verdampfer, wodurch Kühlmittel, das aus dem Expansionsmechanismus 13 herausfließt, Wärme mit Luft austauscht. Während beispielsweise des Heizbetriebs dient der lastseitige Wärmetauscher 14 als ein Kondensor, wodurch Kühlmittel, das von dem Kompressor 13 ausgestoßen wird, Wärme mit Luft austauscht. Der lastseitige Wärmetauscher 14 saugt Innenluft unter Verwendung des Gebläses an, verursacht den Austausch von Wärme zwischen der Luft und dem Kühlmittel und führt die Luft dann dem Innenraum zu.For example, during the cooling operation, the load-side heat exchanger 14 serves as an evaporator, whereby refrigerant flowing out of the expansion mechanism 13 exchanges heat with air. For example, during the heating operation, the load-side heat exchanger 14 serves as a condenser, whereby refrigerant discharged from the compressor 13 exchanges heat with air. The load-side heat exchanger 14 draws in indoor air using the fan, causes heat to be exchanged between the air and the coolant, and then supplies the air to the indoor space.

Nun wird auf der Grundlage der 3 die Konfiguration des wärmequellenseitigen Wärmetauschers 12 beschrieben, wobei auf 2 Bezug genommen wird. 3 ist eine erläuternde Ansicht, die den wärmequellenseitigen Wärmetauscher der Wärmepumpenvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 schematisch zeigt. Ein durch seine Umrandung dargestellter Pfeil in 3 gibt eine Luftkanalrichtung X an.Now based on the 3 the configuration of the heat source side heat exchanger 12 described, wherein on 2 is referred to. 3 14 is an explanatory view schematically showing the heat source side heat exchanger of the heat pump device according to Embodiment 1. FIG. An arrow represented by its border in 3 indicates an air duct direction X.

Wie in 3 gezeigt, umfasst der wärmequellenseitige Wärmetauscher 12 eine Wärmetauscheinheit 1, einen Verteiler 5 und eine flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6. Bei der Wärmetauscheinheit 1 sind Wärmeübertragungsrohrgruppen (3A bis 3C), von denen jede eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohre drei umfasst, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind, in der Luftkanalrichtung X in drei Reihen angeordnet. Der Verteiler 5 verteilt Kühlmittel auf eine Mehrzahl von Kühlmittelkanälen (4a bis 4c), die die Wärmetauscheinheit 1 bilden. Die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 bildet einen Einlass oder einen Auslass für Kühlmittel in einer Flüssigphase oder in einer Gas-Flüssig-Doppelphase.As in 3 1, the heat source-side heat exchanger 12 includes a heat exchange unit 1, a manifold 5, and a liquid-side connection pipe 6. In the heat exchange unit 1, heat transfer tube groups (3A to 3C) each including a plurality of heat transfer tubes three arranged in the vertical direction are arranged in three rows in the air passage direction X. The distributor 5 distributes refrigerant to a plurality of refrigerant passages (4a to 4c) constituting the heat exchange unit 1. The liquid-side connection pipe 6 forms an inlet or an outlet for refrigerants in a liquid phase or in a gas-liquid double phase.

Wie in 2 und 3 gezeigt, ist die Wärmetauscheinheit 1 von einem Rippen-Rohr-Typ (Quer-Rippen-Typ), der eine Mehrzahl von Rippen 2 und die Wärmeübertragungsrohrgruppen (3A bis 3C) umfasst, von denen jede die Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren 3 umfasst, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Die Rippen 2 sind aus einem Metallmaterial, wie etwa einer Aluminiumlegierung gebildet und stehen mit den Wärmeübertragungsrohren 3 in Kontakt, um eine Wärmeübertragungsfläche zu erhöhen. Die Rippen 2 sind zueinander parallel mit Abständen in einer Richtung angeordnet, die im Wesentlichen orthogonal zu der Luftkanalrichtung X steht, sodass die plattenartigen Oberflächen der Rippen 2 im Wesentlichen parallel zueinander sind.As in 2 and 3 1, the heat exchange unit 1 is of a fin-tube type (cross-fin type) comprising a plurality of fins 2 and the heat transfer tube groups (3A to 3C) each comprising the plurality of heat transfer tubes 3 shown in FIG vertical direction are arranged. The fins 2 are formed of a metal material such as aluminum alloy and are in contact with the heat transfer tubes 3 to increase a heat transfer area. The fins 2 are arranged in parallel with each other at intervals in a direction substantially orthogonal to the air passage direction X such that the plate-like surfaces of the fins 2 are substantially parallel with each other.

Die Wärmeübertragungsrohrgruppen (3A bis 3C) umfassen eine Wärmeübertragungsrohrgruppe in erster Reihe 3A, eine Wärmeübertragungsrohrgruppe in zweiter Reihe 3B und eine Wärmeübertragungsrohrgruppe in dritter Reihe 3C, die in dieser Reihenfolge von der Leeseite her angeordnet sind, und sie sind entlang der Luftkanalrichtung X in drei Reihen angeordnet. Die Wärmeübertragungsrohrgruppe in erster Reihe 3A umfasst eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren (30a bis 30e), die in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Die Wärmeübertragungsrohrgruppe 3B in zweiter Reihe umfasst eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren (31a bis 31e) die in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Die Wärmeübertragungsrohrgruppe in dritter Reihe 3C umfasst eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren (32a bis 32e), die in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Die Wärmeübertragungsrohrgruppen (3A bis 3C) können in der Luftkanalrichtung X in drei oder mehr Reihen angeordnet sein. Zur Vereinfachung der Darstellung sind nur fünf Wärmeübertragungsrohre in jeder Reihe gezeigt. Die tatsächlichen Wärmeübertragungsrohrgruppen umfassen jedoch fünf oder mehr Wärmeübertragungsrohre.The heat transfer tube groups (3A to 3C) include a first-row heat transfer tube group 3A, a second-row heat transfer tube group 3B, and a third-row heat transfer tube group 3C, which are arranged in this order from the leeward side, and they are along the air passage direction X in three rows arranged. The first-row heat transfer tube group 3A includes a plurality of heat transfer tubes (30a to 30e) arranged in the vertical direction. The second row heat transfer tube group 3B includes a plurality of heat transfer tubes (31a to 31e) arranged in the vertical direction. The third row heat transfer tube group 3C includes a plurality of heat transfer tubes (32a to 32e) arranged in the vertical direction. The heat transfer tube groups (3A to 3C) may be arranged in three or more rows in the air passage direction X. Only five heat transfer tubes in each row are shown for simplicity of illustration. However, the actual heat transfer tube groups include five or more heat transfer tubes.

Jedes Wärmeübertragungsrohrs 3 ist aus einem Metallmaterial, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung, gebildet, und ein Kanal, durch den das Kühlmittel fließt, ist in dem Wärmeübertragungsrohr 3 gebildet. Bei den Wärmeübertragungsrohrgruppen (3A bis 3C) ist die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 mit einem Ende des Wärmeübertragungsrohrs 30a und mit einem Ende des Wärmeübertragungsrohrs 32a verbunden, und der Verteiler 5 ist mit dem anderen Ende des Wärmeübertragungsrohrs 30a und mit dem anderen Ende des Wärmeübertragungsrohrs 32a verbunden. Das Wärmeübertragungsrohr 30a ist an dem untersten Bereich der Wärmeübertragungsrohrgruppe in erster Reihe 3A angeordnet. Das Wärmeübertragungsrohr 32a ist an dem untersten Bereich der Wärmeübertragungsrohrgruppe in dritter Reihe 3C angeordnet. In dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel ist das Wärmeübertragungsrohr 30a, das an dem untersten Bereich der Wärmeübertragungsrohrgruppe in erster Reihe 3A angeordnet ist, mit dem Wärmeübertragungsrohr 31a verbunden, das an dem untersten Bereich der Wärmeübertragungsrohrgruppe in zweiter Reihe 3B angeordnet ist, sodass die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 mit dem Wärmeübertragungsrohr 30a verbunden ist und der Verteiler 5 mit dem Wärmeübertragungsrohr 31a verbunden ist. Bei dem Wärmeübertragungsrohr 32a, das an dem untersten Bereich der Wärmeübertragungsrohrgruppe in dritter Reihe 3C angeordnet ist, ist die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 mit einem Ende des Wärmeübertragungsrohrs 32a verbunden und der Verteiler ist mit dem anderen Ende des Wärmeübertragungsrohrs 32a verbunden.Each heat transfer tube 3 is formed of a metal material such as aluminum alloy, and a channel through which the coolant flows is formed in the heat transfer tube 3 . In the heat transfer tube groups (3A to 3C), the liquid side connection pipe 6 is connected to one end of the heat transfer tube 30a and to one end of the heat transfer tube 32a, and the header 5 is connected to the other end of the heat transfer tube 30a and to the other end of the heat transfer tube 32a. The heat transfer tube 30a is arranged at the lowermost portion of the first row heat transfer tube group 3A. The heat transfer tube 32a is arranged at the lowest portion of the heat transfer tube group in the third row 3C. In the example shown in the drawing, the heat transfer tube 30a arranged at the bottom of the first row heat transfer tube group 3A is connected to the heat transfer tube 31a arranged at the bottom of the second row heat transfer tube group 3B so that the liquid-side connection pipe 6 is connected to the heat transfer tube 30a and the manifold 5 is connected to the heat transfer tube 31a. In the heat transfer tube 32a arranged at the bottom of the heat transfer tube group in third row 3C, the liquid side connection pipe 6 is connected to one end of the heat transfer tube 32a and the manifold is connected to the other end of the heat transfer tube 32a.

Bei der Wärmetauscheinheit 11 sind, mit Ausnahme der Wärmeübertragungsrohre (30a, 31a, 32a), die an den untersten Bereichen der Wärmeübertragungsrohrgruppen (3A bis 3C) angeordnet sind, Wärmeübertragungsrohre in in Luftkanalrichtung X benachbarten Reihen miteinander verbunden, sodass eine Mehrzahl von Kühlmittelkanälen (4a bis 4c) gebildet werden, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Bei den jeweiligen Kühlmittelkanälen (4a bis 4c) sind jeweilige Wärmeübertragungsrohre (32b bis 32e) in der Wärmeübertragungsrohrgruppe in dritter Reihe 3C mit dem Verteiler 5 verbunden, und jeweilige Wärmeübertragungsrohre (30b bis 30e) in der Wärmeübertragungsrohrgruppe in erster Reihe 3A sind mit der Gasleitung 15 verbunden. Die jeweiligen Wärmeübertragungsrohre (30b bis 30e) in der Wärmeübertragungsrohrgruppe in erster Reihe 3A können mit der Gasleitung 15 über Gasverbindungsleitungen verbunden sein.In the heat exchange unit 11, except for the heat transfer tubes (30a, 31a, 32a) arranged at the lowermost portions of the heat transfer tube groups (3A to 3C), heat transfer tubes in adjacent rows in the air passage direction X are connected to each other so that a plurality of refrigerant passages (4a to 4c) are formed in the vertical direction are arranged. In the respective refrigerant passages (4a to 4c), respective heat transfer tubes (32b to 32e) in the third row heat transfer tube group 3C are connected to the manifold 5, and respective heat transfer tubes (30b to 30e) in the first row heat transfer tube group 3A are connected to the gas pipe 15 tied together. The respective heat transfer tubes (30b to 30e) in the first-row heat transfer tube group 3A may be connected to the gas pipe 15 via gas connection pipes.

Für die Wärmetauscheinheit 1 ist es ausreichend, eine Konfiguration zu haben, bei der bei zwei Wärmeübertragungsrohrgruppen (3A bis 3C) die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 mit einem Ende des Wärmeübertragungsrohrs (30a bis 32a) verbunden ist, das wenigstens an dem untersten Bereich jeder der zwei Wärmeübertragungsrohrgruppen (3A bis 3C) angeordnet ist, und der Verteiler 5 mit dem anderen Ende des Wärmeübertragungsrohrs (30a bis 32a) verbunden ist. Die Wärmetauscheinheit 1 ist nicht auf die in der Zeichnung gezeigte Konfiguration beschränkt. Obwohl es in der Zeichnung nicht gezeigt ist, kann die Wärmetauscheinheit 1 beispielsweise so konfiguriert sein, dass die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 mit einem Ende des Wärmeübertragungsrohrs 30a verbunden ist, welches an dem untersten Bereich der Wärmeübertragungsrohrgruppe in erster Reihe 3A angeordnet ist, und mit einem Ende des Wärmeübertragungsrohrs 30b verbunden ist, das an dem untersten Bereich der Wärmeübertragungsrohrgruppe in zweiter Reihe 3B angeordnet ist, und der Verteiler 5 mit dem anderen Ende des Wärmeübertragungsrohrs 30a und dem anderen Ende des Wärmeübertragungsrohrs 30b verbunden ist. Es ist nicht immer notwendig, das Wärmeübertragungsrohr 30a, das an dem untersten Bereich der Wärmeübertragungsrohrgruppe in erster Reihe 3A angeordnet ist, mit dem Wärmeübertragungsrohr 31 a zu verbinden, das in dem untersten Bereich der Wärmeübertragungsrohrgruppe in zweiter Reihe 3B angeordnet ist. Es kann eine Konfiguration übernommen werden, bei der die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 mit einem Ende des Wärmeübertragungsrohrs 30a verbunden ist und der Verteiler 5 mit dem anderen Ende des Wärmeübertragungsrohrs 30a verbunden ist.It is sufficient for the heat exchange unit 1 to have a configuration in which, in the case of two heat transfer tube groups (3A to 3C), the liquid-side connection pipe 6 is connected to an end of the heat transfer tube (30a to 32a) which is at least at the lowermost portion of each of the two heat transfer tube groups (3A to 3C), and the distributor 5 is connected to the other end of the heat transfer tube (30a to 32a). The heat exchange unit 1 is not limited to the configuration shown in the drawing. For example, although not shown in the drawing, the heat exchange unit 1 may be configured such that the liquid-side connection pipe 6 is connected to one end of the heat transfer tube 30a, which is arranged at the lowermost portion of the first-row heat transfer tube group 3A, and one end of the heat transfer tube 30b arranged at the lowermost portion of the second row heat transfer tube group 3B, and the header 5 is connected to the other end of the heat transfer tube 30a and the other end of the heat transfer tube 30b. It is not always necessary to connect the heat transfer tube 30a arranged at the lowermost portion of the first-row heat transfer tube group 3A to the heat transfer tube 31a arranged at the lowermost portion of the second-row heat transfer tube group 3B. A configuration can be adopted in which the liquid side connection pipe 6 is connected to one end of the heat transfer tube 30a and the header 5 is connected to the other end of the heat transfer tube 30a.

Obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, kann die Wärmetauscheinheit 1 so konfiguriert sein, dass die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 und der Verteiler 5 mit jedem der Wärmeübertragungsrohre (30a, 31a, 32a), die an den untersten Bereichen angeordnet sind, und mit den Wärmeübertragungsrohren (30b, 31b, 32b), die an den zweituntersten Bereichen angeordnet sind, oder mit den Wärmeübertragungsrohren (30c, 31c, 32c), die an den drittuntersten Bereichen angeordnet sind, verbunden sind. Alternativ kann die Wärmetauscheinheit 1 so konfiguriert sein, dass die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 und der Verteiler 5 mit jedem von allen Wärmeübertragungsrohren (30a bis 30c, 31a bis 31c, 32a bis 32c), die an den untersten Bereichen, den zweituntersten Bereichen und den drittuntersten Bereichen angeordnet sind, verbunden sind. In diesem Fall kann eine Konfiguration übernommen werden, bei der die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 und der Verteiler 5 mit jedem Wärmeübertragungsrohr verbunden sind, oder es kann eine Konfiguration übernommen werden, bei der Wärmeübertragungsrohre, die in der vertikalen Richtung oder der Luftkanalrichtung X benachbart zueinander angeordnet sind, miteinander verbunden sind und die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 und der Verteiler 5 mit jedem Satz von verbundenen Wärmeübertragungsrohren verbunden sind. Die Beschreibung wurde vorangehend in Bezug auf Wärmeübertragungsrohre getätigt, die an den zweituntersten und den drittuntersten Bereichen angeordnet sind. Das Gleiche gilt jedoch auch für Wärmeübertragungsrohre, die an den viertuntersten Bereichen oder höheren Bereichen angeordnet sind.Although not shown in the drawing, the heat exchange unit 1 may be configured such that the liquid-side connection pipe 6 and the manifold 5 are connected to each of the heat transfer tubes (30a, 31a, 32a) arranged at the lowermost portions and to the heat transfer tubes (30b, 31b, 32b) arranged at the second lowest portions or connected to the heat transfer tubes (30c, 31c, 32c) arranged at the third lowest portions. Alternatively, the heat exchange unit 1 may be configured so that the liquid-side connection pipe 6 and the manifold 5 are connected to each of all the heat transfer tubes (30a to 30c, 31a to 31c, 32a to 32c) attached to the lowermost portions, the second-lowest portions and the third-lowest portions are arranged are connected. In this case, a configuration can be adopted in which the liquid-side connection pipe 6 and the manifold 5 are connected to each heat transfer tube, or a configuration can be adopted in which heat transfer tubes arranged adjacent to each other in the vertical direction or the air passage direction X , are connected to each other, and the liquid-side connection pipe 6 and the manifold 5 are connected to each set of connected heat transfer tubes. The description has been made above with respect to heat transfer tubes arranged at the second-lowest and the third-lowest portions. However, the same also applies to heat transfer tubes arranged at the fourth lowermost areas or higher areas.

Die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 verbindet die Flüssigkeitsleitung 16 mit den Wärmeübertragungsrohren (30a, 32a). Die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 kann beispielsweise eine Leitung mit zwei Verzweigungen sein. Die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 kann ein Teil der Flüssigkeitsleitung 6 sein, oder sie kann ein Teil sein, der von der Flüssigkeitsleitung 6 verschieden ist.The liquid side connection line 6 connects the liquid line 16 to the heat transfer tubes (30a, 32a). The liquid-side connection line 6 can be, for example, a line with two branches. The liquid-side connection pipe 6 may be a part of the liquid pipe 6 or may be a part different from the liquid pipe 6 .

Der Verteiler 5 umfasst einen Verteilerkörper 50, Zuflussleitungen 51 und eine Mehrzahl von dünnen Leitungen 52. Die Zuflussleitungen 51 verbinden den Verteilerkörper 50 mit den Wärmeübertragungsrohren (30a, 32a). Die Mehrzahl von jeweiligen dünnen Leitungen 52 ist mit dem Verteilerkörper 50 verbunden. Jede dünne Leitung 52 kann beispielsweise eine Kapillarleitung sein. Jede der dünnen Leitungen 52 ist mit einem Ende jedes der Wärmeübertragungsrohre (32b bis 32e) verbunden, welches Wärmeübertragungsrohre sind, die das unterste Wärmeübertragungsrohr der Wärmeübertragungsrohre (32a bis 32e) in der Wärmeübertragungsrohrgruppe in dritter Reihe 3C nicht enthalten. Kühlmittel fließt in den Verteilerkörper 50 über die Zuflussleitung 51 ein und wird dann zu den jeweiligen dünnen Leitungen 52 durch den Verteilerkörper 50 verteilt, wodurch deren Druck durch die dünnen Leitungen 52 reduziert wird, und danach fließt es in die jeweiligen Kühlmittelkanäle (4a bis 4c). Der Verteiler 5 ist nicht auf die in der Zeichnung gezeigte Konfiguration beschränkt. Sofern der Verteiler 5 Kühlmittel auf die Mehrzahl von Kühlmittelkanäle (4a bis 4c) die die Wärmetauscheinheit 1 bilden, verteilen kann, kann eine andere Ausführungsform verwendet werden.The manifold 5 comprises a manifold body 50, inflow pipes 51 and a plurality of thin pipes 52. The inflow pipes 51 connect the manifold body 50 to the heat transfer tubes (30a, 32a). The plurality of thin lines 52 are connected to the manifold body 50, respectively. Each thin line 52 can be a capillary line, for example. Each of the thin lines 52 is connected to one end of each of the heat transfer tubes (32b to 32e) which are heat transfer tubes not including the lowermost heat transfer tube of the heat transfer tubes (32a to 32e) in the third row heat transfer tube group 3C. Refrigerant flows into the manifold body 50 via the inflow pipe 51 and is then distributed to the respective thin pipes 52 through the distributor body 50, thereby reducing their pressure through the thin pipes 52, and thereafter flowing into the respective coolant passages (4a to 4c) . The distributor 5 is not limited to the configuration shown in the drawing. As far as the distributor 5 can distribute coolant to the plurality of coolant passages (4a to 4c) constituting the heat exchange unit 1, another embodiment can be used.

In dem Fall, in dem die wärmequellenseitige Einheit 200 der Wärmepumpenvorrichtung 100 als ein Verdampfer verwendet wird, wird die Verdampfungstemperatur des Kühlmittels geringer als die Temperatur der umgebenden Luft, und deshalb bildet Feuchtigkeit in der Luft Kondensation an der Oberfläche der Rippen 2, und Kondenswasser fließt durch die Rippen 2 und sammelt sich in dem unteren Bereich des Wärmetauschers 12 und auf der oberen Oberfläche der Bodenplatte 201a des Gehäuses 201. Wenn die Temperatur der Außenluft unter den Gefrierpunkt absinkt, kann das Kondenswasser, das sich in dem unteren Bereich des Wärmetauschers 12 und auf der oberen Oberfläche der Bodenplatte 201a des Gehäuses 201 sammelt, gefrieren. Das gefrorene Eis kann mit der Zeit anwachsen und dadurch den unteren Bereich des Wärmetauschers 12 beschädigen.In the case where the heat source side unit 200 of the heat pump device 100 is used as an evaporator, the evaporation temperature of the refrigerant becomes lower than the temperature of the surrounding air, and therefore moisture in the air forms condensation on the surface of the fins 2 and condensed water flows through the fins 2 and collects in the lower portion of the heat exchanger 12 and on the upper surface of the bottom plate 201a of the casing 201. When the temperature of the outside air falls below freezing point, the condensed water that has accumulated in the lower portion of the heat exchanger 12 and accumulates on the upper surface of the bottom plate 201a of the case 201 freeze. The frozen ice can accumulate over time and thereby damage the lower portion of the heat exchanger 12.

Deshalb umfasst der Wärmetauscher 12 der wärmequellenseitigen Einheit 200 gemäß Ausführungsform 1 die Wärmetauscheinheit 1, die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 und den Verteiler 5. Bei der Wärmetauscheinheit 1 sind die Wärmeübertragungsrohrgruppen (3A bis 3C), von denen jede die Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren 3 umfasst, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind, in der Luftkanalrichtung X in wenigstens drei oder mehr Reihen vorgesehen. Die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 bildet einen Einlass oder einen Auslass für Kühlmittel in einer Flüssigphase oder in einer Gas-Flüssig-Doppelphase. Der Verteiler 5 ist dazu konfiguriert, dass Kühlmittel auf die Mehrzahl von Kühlmittelkanälen (4a bis 4c) zu verteilen, die die Wärmetauscheinheit 1 bilden. Bei der Wärmetauscheinheit 1 ist bei jeder der wenigstens zwei Wärmeübertragungsrohrgruppen (3A, 3C) der Wärmeübertragungsrohrgruppen (3A bis 3C) die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 mit einem Ende des Wärmeübertragungsrohrs (30a, 31a, 32a) verbunden, das an wenigstens dem untersten Bereich der zwei Wärmeübertragungsrohrgruppen (3A, 3C) angeordnet ist, und der Verteiler 5 ist mit dem anderen Ende des Wärmeübertragungsrohrs (30a, 31a, 32a) verbunden.Therefore, the heat exchanger 12 of the heat source side unit 200 according to Embodiment 1 includes the heat exchange unit 1, the liquid side connection pipe 6 and the manifold 5. In the heat exchange unit 1, the heat transfer tube groups (3A to 3C) each of which includes the plurality of heat transfer tubes 3 arranged in of the vertical direction are provided in at least three or more rows in the air passage direction X. The liquid-side connection pipe 6 forms an inlet or an outlet for refrigerants in a liquid phase or in a gas-liquid double phase. The distributor 5 is configured to distribute the coolant to the plurality of coolant passages ( 4 a to 4 c ) constituting the heat exchange unit 1 . In the heat exchange unit 1, in each of the at least two heat transfer tube groups (3A, 3C) of the heat transfer tube groups (3A to 3C), the liquid-side connection pipe 6 is connected to an end of the heat transfer tube (30a, 31a, 32a) which is connected to at least the lowermost portion of the two heat transfer tube groups (3A, 3C) and the manifold 5 is connected to the other end of the heat transfer tube (30a, 31a, 32a).

Wenn bei dem Wärmetauscher 12 der wärmequellenseitigen Einheit 200 gemäß Ausführungsform 1 der Wärmetauscher 12 als ein Verdampfer dient, ist es, in anderen Worten, möglich, es zu veranlassen, dass Kühlmittel mit einer relativ hohen Temperatur, das aus der flüssigkeitsseitigen Verbindungsleitung 6 herausfließt, in die Wärmeübertragungsrohre (30a, 31a, 32a) hineinfließt, die an dem untersten Bereich der Wärmetauscheinheit 1 angeordnet sind, bevor das Kühlmittel in den Verteiler 5 fließt, sodass dessen Druck durch die dünnen Leitungen 52 reduziert wird. Deshalb ist es bei dem Wärmetauscher 12 der wärmequellenseitigen Einheit 200 gemäß Ausführungsform 1 möglich, es zu veranlassen, dass Kühlmittel mit einer relativ hohen Temperatur, die aus der flüssigkeitsseitigen Verbindungsleitung 6 herausfließt, in die Wärmeübertragungsrohre (30a, 31a, 32a) hineinfließt, die an dem untersten Bereich angeordnet sind, und zwar unter der Bedingung, dass die Außenluft unter dem Gefrierpunkt liegt. Folglich kann das Schmelzen von Eis gefördert werden, und es ist somit möglich, das Anwachsen von Eis zu unterdrücken, das an dem untersten Bereich der Wärmetauscheinheit 1 angefroren ist.In other words, in the heat exchanger 12 of the heat source-side unit 200 according to Embodiment 1, when the heat exchanger 12 serves as an evaporator, it is possible to make refrigerant having a relatively high temperature flowing out of the liquid-side connection pipe 6 flow into flows into the heat transfer tubes (30a, 31a, 32a) arranged at the lowermost portion of the heat exchange unit 1 before the refrigerant flows into the manifold 5 so that its pressure is reduced by the thin tubes 52. Therefore, in the heat exchanger 12 of the heat source-side unit 200 according to Embodiment 1, it is possible to cause refrigerant having a relatively high temperature flowing out of the liquid-side connection pipe 6 to flow into the heat transfer tubes (30a, 31a, 32a) connected to are located in the lowest area under the condition that the outside air is below freezing point. Consequently, the melting of ice can be promoted, and it is thus possible to suppress the growth of ice frozen to the lowermost portion of the heat exchange unit 1 .

Wenn bei dem Wärmetauscher 12 der wärmequellenseitigen Einheit 200 gemäß Ausführungsform 1 der Wärmetauscher 12 als ein Kondensor dient, läuft Kühlmittel, das durch die jeweiligen Kühlmittelkanäle (4a bis 4c) fließt, von der Gasleitung 15 durch die Wärmeübertragungsrohre (30a, 31a, 32a), die an dem untersten Bereich angeordnet sind, durch den Verteiler 5 und fließt dann in die Flüssigkeitsleitung 16. Deshalb ist es möglich, eine Unterkühlungszone zu verringern, und eine Verringerung der Leistung kann unterdrückt werden.In the heat exchanger 12 of the heat source-side unit 200 according to Embodiment 1, when the heat exchanger 12 serves as a condenser, refrigerant flowing through the respective refrigerant passages (4a to 4c) runs from the gas pipe 15 through the heat transfer tubes (30a, 31a, 32a), located at the lowermost portion, through the distributor 5 and then flows into the liquid line 16. Therefore, it is possible to reduce a supercooling zone, and a reduction in performance can be suppressed.

Ausführungsform 2.Embodiment 2.

Nun wird ein Wärmetauscher 12 einer wärmequellenseitigen Einheit 200 gemäß Ausführungsform 2 auf Grundlage der 4 beschrieben. 4 ist eine erläuternde Ansicht, die einen wärmequellenseitigen Wärmetauscher einer Wärmepumpenvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 schematisch zeigt. Ein durch seine Umrandung dargestellter Pfeil in 4 gibt die Luftkanalrichtung X an. Komponenten, die Komponenten des in Ausführungsform 1 beschriebenen Wärmetauschers 12 der wärmequellenseitigen Einheit 200 gleich sind oder diesen entsprechen, werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und die Beschreibung solcher Komponenten wird weggelassen, wenn dies geeignet erscheint.Now, a heat exchanger 12 of a heat source side unit 200 according to Embodiment 2 based on FIG 4 described. 4 14 is an explanatory view schematically showing a heat source side heat exchanger of a heat pump device according to Embodiment 2. FIG. An arrow represented by its border in 4 indicates the air duct direction X. Components that are the same as or correspond to components of the heat exchanger 12 of the heat source-side unit 200 described in Embodiment 1 will be given the same reference numerals, and the description of such components will be omitted as appropriate.

Bei dem Wärmetauscher 12 der wärmequellenseitigen Einheit 200 gemäß Ausführungsform 2 ist die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 16 mit einem Ende jedes der Wärmeübertragungsrohre (30a, 31a, 32a) verbunden, welche an den untersten Bereichen der Wärmeübertragungsrohrgruppe in erster Reihe 3A, der Wärmeübertragungsrohrgruppe in zweiter Reihe 3B und der Wärmeübertragungsrohrgruppe in dritter Reihe 3C angeordnet sind, und der Verteiler 5 ist mit dem anderen Ende jedes der Wärmeübertragungsrohre (30a, 31a, 32a) verbunden. Die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 ist eine Leitung mit drei Zweigen, die die Flüssigkeitsleitung 16 mit den Wärmeübertragungsrohren (30a, 31a, 32a) verbindet.In the heat exchanger 12 of the heat source-side unit 200 according to Embodiment 2, the liquid-side connection pipe 16 is connected to one end of each of the heat transfer tubes (30a, 31a, 32a) which are attached to the lowermost portions of the first-row heat-transfer tube group 3A, the second-row heat-transfer tube group 3B and of the heat transfer tube group are arranged in the third row 3C, and the header 5 is connected to the other end of each of the heat transfer tubes (30a, 31a, 32a). The liquid-side connection pipe 6 is a three-branch pipe which connects the liquid pipe 16 to the heat transfer tubes (30a, 31a, 32a).

Bei dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher 12 ist es, in anderen Worten, möglich, dafür zu sorgen, dass Kühlmittel mit einer relativ hohen Temperatur, das durch die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 fließt, direkt in alle der Wärmeübertragungsrohre (30a, 31a, 32a) fließt, die an dem untersten Bereich angeordnet sind. Folglich kann das Schmelzen von Eis über einen breiten Bereich gleichmäßig gefördert werden, und das Gefrieren der Wärmetauscheinheit 1 kann unterdrückt werden.In other words, in the heat source-side heat exchanger 12, it is possible to provide refrigerant with a relatively high Temperature flowing through the liquid-side connection pipe 6 directly flows into all of the heat transfer tubes (30a, 31a, 32a) arranged at the lowermost portion. Consequently, melting of ice can be promoted uniformly over a wide range, and freezing of the heat exchange unit 1 can be suppressed.

Obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, kann die Wärmetauscheinheit 1 so konfiguriert sein, dass die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 und der Verteiler 5 mit jedem der Wärmeübertragungsrohre (30a, 31a, 32a) verbunden sind, die an den untersten Bereichen angeordnet sind, und mit den Wärmeübertragungsrohren (30b, 31b, 32b) verbunden sind, die an den zweituntersten Bereichen angeordnet sind, oder den Wärmeübertragungsrohren (30c, 31c, 32c) verbunden sind, die an den drittuntersten Bereichen angeordnet sind. Alternativ kann die Wärmetauscheinheit 1 so konfiguriert sein, dass die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 und der Verteiler 5 mit allen der Wärmeübertragungsrohre (30a bis 30c, 31a bis 31c, 32a bis 32c) verbunden sind, die in den untersten Bereichen, den zweituntersten Bereichen und den drittuntersten Bereichen angeordnet sind. In diesem Fall kann eine Konfiguration übernommen werden, bei der die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 und der Verteiler 5 mit jedem Wärmeübertragungsrohr verbunden sind, oder es kann eine Konfiguration übernommen werden, bei der Wärmeübertragungsrohre, die in der Vertikalrichtung oder in der Luftkanalrichtung X benachbart zueinander angeordnet sind, miteinander verbunden sind und die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 6 und der Verteiler 5 mit jedem Satz von verbundenen Wärmeübertragungsrohre verbunden sind. Die vorangehende Beschreibung wurde in Bezug auf die Wärmeübertragungsrohre getätigt, die in dem zweituntersten Bereich und dem drittuntersten Bereich angeordnet sind. Das Gleiche gilt jedoch auch für Wärmeübertragungsrohre, die in den viertuntersten Bereichen oder höheren Bereichen angeordnet sind.Although not shown in the drawing, the heat exchange unit 1 may be configured such that the liquid-side connection pipe 6 and the manifold 5 are connected to each of the heat transfer tubes (30a, 31a, 32a) arranged at the lowermost portions and with the heat transfer tubes (30b, 31b, 32b) arranged at the second lowest portions or the heat transfer tubes (30c, 31c, 32c) arranged at the third lowest portions. Alternatively, the heat exchange unit 1 may be configured such that the liquid-side connection pipe 6 and the manifold 5 are connected to all of the heat transfer tubes (30a to 30c, 31a to 31c, 32a to 32c) located in the lowest areas, the second lowest areas and the third lowest areas are arranged. In this case, a configuration can be adopted in which the liquid-side connection pipe 6 and the manifold 5 are connected to each heat transfer tube, or a configuration can be adopted in which heat transfer tubes arranged adjacent to each other in the vertical direction or in the air passage direction X , are connected to each other, and the liquid-side connection pipe 6 and the manifold 5 are connected to each set of connected heat transfer tubes. The foregoing description has been made with respect to the heat transfer tubes arranged in the second-lowest portion and the third-lowest portion. However, the same also applies to heat transfer tubes arranged in the fourth lowest areas or higher areas.

Vorangehend wurden der Wärmetauscher 12 der wärmequellenseitigen Einheit 200 und die Wärmepumpenvorrichtung 100 mit dem Wärmetauscher 12 basierend auf den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben. Der Wärmetauscher 12 und die wärmequellenseitige Einheit 200 und die Wärmepumpenvorrichtung 100 sind jedoch nicht auf die Konfigurationen der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise sind der Wärmetauscher 12 und die wärmequellenseitige Einheit 200 und die Wärmepumpenvorrichtung 100 nicht auf die vorangehend beschriebenen Komponenten beschränkt, und sie können andere Komponenten umfassen. Ferner ist die Wärmetauscheinheit 1 nicht auf die Konfiguration des Rippen-Rohr-Typs (Kreuz-Rippen-Typ) beschränkt, die in der Zeichnung gezeigt ist, und andere Arten können verwendet werden. Kurz gesagt, können der Wärmetauscher 12 der wärmequellenseitigen Einheit 200 und die Wärmepumpenvorrichtung 100 Variationen enthalten, zu denen Auslegungsänderungen oder Anwendungen regelmäßig durch Fachleute hinzugefügt werden, ohne von dem technischen Konzept abzuweichen.Hereinabove, the heat exchanger 12 of the heat source side unit 200 and the heat pump device 100 having the heat exchanger 12 based on Embodiments 1 and 2 have been described. However, the heat exchanger 12 and the heat source-side unit 200 and the heat pump device 100 are not limited to the configurations of the above-described embodiments. For example, the heat exchanger 12 and the heat source-side unit 200 and the heat pump device 100 are not limited to the components described above, and they may include other components. Further, the heat exchange unit 1 is not limited to the fin-tube type (cross-fin type) configuration shown in the drawing, and other types may be used. In short, the heat exchanger 12 of the heat source side unit 200 and the heat pump device 100 may include variations to which design changes or applications are regularly added by those skilled in the art without departing from the technical concept.

Bezugszeichenlistereference list

11: Wärmetauscheinheit,heat exchange unit,
22: Rippe,Rib,
33: Wärmeübertragungsrohr,heat transfer tube,
3A3A: Wärmeübertragungsrohrgruppe in erster Reihe,heat transfer tube group in first row,
3B3B: Wärmeübertragungsrohrgruppe in zweiter Reihe,Second row heat transfer tube group,
3C3C: Wärmeübertragungsrohrgruppe in dritter Reihe,Third row heat transfer tube group,
4a, 4b, 4c4a, 4b, 4c: Kühlmittelkanal,coolant channel,
55: Verteiler,distributor,
66: flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung,liquid-side connecting line,
1010: Kompressor,Compressor,
1111: Flussumschaltvorrichtung,flow switching device,
1212: wärmequellenseitiger Wärmetauscher,brine side heat exchanger,
1313: Expansionsmechanismus,expansion mechanism,
1414: lastseitiger Wärmetauscher,load side heat exchanger,
1515: Gasleitung,gas pipe,
1616: Flüssigkeitsleitung,liquid line,
30a bis 30e30a to 30e: Wärmeübertragungsrohr,heat transfer tube,
31a bis 31e31a to 31e: Wärmeübertragungsrohr,heat transfer tube,
32a bis 32e32a to 32e: Wärmeübertragungsrohr,heat transfer tube,
5050: Verteilerkörper,manifold body,
5151: Zuflussleitung,inflow pipe,
5252: dünne Leitung,thin line,
100100: Wärmepumpenvorrichtung,heat pump device,
200200: wärmequellenseitige Einheit,brine side unit,
201201: Gehäuse,Housing,
201a201a: Bodenplatte,bottom plate,
300300: lastseitige Einheit,load side unit,
400400: Kühlmittelkreis.coolant circuit.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

JP 2015141009 [0006]

Claims

Heat exchanger of a heat source side unit, the heat exchanger comprising: a heat exchange unit in which heat transfer tube groups each including a plurality of heat transfer tubes arranged in a vertical direction are arranged in at least three or more rows in an air passage direction; a liquid-side connection pipe that forms an inlet or an outlet for refrigerants in a liquid phase or in a gas-liquid double phase; and a manifold configured to distribute the coolant to a plurality of coolant channels forming the heat exchange unit, wherein at least two heat transfer tube groups of the heat transfer tube groups of the heat exchange unit, the liquid side connection pipe is connected to one end of a heat transfer pipe arranged at least at a lowermost portion of each of the two heat transfer tube groups, and the header is connected to the other end of the heat transfer pipe.

Heat exchanger of the brine side unit claim 1 , wherein the heat transfer tube groups include a first-row heat transfer tube group, a second-row heat transfer tube group, and a third-row heat transfer tube group, which are arranged in three rows in this order from a leeward side, and wherein the liquid-side connection pipe is connected to heat transfer tubes connected to at least lowermost portions of the first-row heat transfer tube group, the second-row heat transfer tube group, and the third-row heat transfer tube group.

Heat exchanger of a brine side unit claim 1 or 2 , wherein the manifold comprises a thin pipe connected to the plurality of coolant passages constituting the heat exchange unit.

A heat pump device having a refrigerant circuit through which refrigerant circulates, the refrigerant circuit being formed by connecting a compressor, a load-side heat exchanger, an expansion mechanism, and the heat exchanger of the heat-source-side unit according to any one of Claims 1 until 3 is formed by one line in this order.