JP2010261642A - 凝縮器およびこれを備えた空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱交換効率を向上することができ、かつ専有面積の増大を抑制することができる凝縮器およびこれを備えた空気装置を提供する。
【解決手段】凝縮器1は、第1凝縮器2と、第1凝縮器2に対して並列に配置された第2凝縮器3と、冷媒が流入するための入口側開口4aを含む入口側管路4とを備えている。第1凝縮器2の管路は平面p2内に配置され、かつ第2凝縮器3の管路は平面p2に対して平行な平面p3内に配置されている。入口側管路4は、主管4bから分岐管4cおよび4dへ分岐し、分岐管4cおよび4dの各々は第1凝縮器2および第2凝縮器3の各々に接続されている。入口側管路4における分岐部分4eから第1凝縮器2との接続部分までの距離d2は、分岐部分4eから第2凝縮器3との接続部分までの距離d3と等しい。
【選択図】図3
【解決手段】凝縮器1は、第1凝縮器2と、第1凝縮器2に対して並列に配置された第2凝縮器3と、冷媒が流入するための入口側開口4aを含む入口側管路4とを備えている。第1凝縮器2の管路は平面p2内に配置され、かつ第2凝縮器3の管路は平面p2に対して平行な平面p3内に配置されている。入口側管路4は、主管4bから分岐管4cおよび4dへ分岐し、分岐管4cおよび4dの各々は第1凝縮器2および第2凝縮器3の各々に接続されている。入口側管路4における分岐部分4eから第1凝縮器2との接続部分までの距離d2は、分岐部分4eから第2凝縮器3との接続部分までの距離d3と等しい。
【選択図】図3
Description
本発明は、凝縮器およびこれを備えた空調装置に関し、より特定的には、冷媒の凝縮作用を行う既設の凝縮器に追加的に設置される追設用の凝縮器およびこれを備えた空調装置に関する。
空調装置は、主として室内に置かれる室内熱交換器と、室外に置かれる室外熱交換器と、冷媒を圧縮するためのコンプレッサとを備えている。冷房運転時には、室内熱交換器が蒸発器として機能し、室外熱交換器が凝縮器として機能する。冷媒は、低温低圧の液体の状態で室内熱交換器を流れる際に室内から熱を吸収し、蒸発して低温低圧の気体の冷媒となる。このとき冷媒が熱を吸収することにより室内が冷却される。一方、暖房運転時には、室内熱交換器が凝縮器として機能し、室内熱交換器が蒸発器として機能する。冷媒は、高温高圧の状態で室内熱交換器を流れる際に室内に熱を放出し、凝縮して液体の冷媒となる。このとき冷媒が放出する熱により室内が暖められる。
ここで、室外熱交換器は、室内熱交換器に比べて過酷な環境に設置されることが多い。たとえばビルとビルとの間のような場所に室外熱交換器が設置された場合、室外熱交換器に汚れが付着し、熱交換能力が著しく低下するおそれがある。また、夏季において気温が異常上昇した場合や、冬季において室外熱交換器に霜が付着した場合にも、熱交換能力が著しく低下するおそれがある。
そこで、室外熱交換器(既設の凝縮器)に別の凝縮器を追設することにより、室外熱交換器の熱交換効率を向上する技術が提案されている。たとえば特開平10−339511号公報(特許文献1)には、コンプレッサ、凝縮器、および蒸発器よりなるヒートポンプ式冷暖房機において、コンデンサと蒸発器との間に追設コンデンサ(追設用の凝縮器)を設置し、既設コンデンサ内のガスパイプ回路の管の内径に対する追設コンデンサ内のガスパイプ回路の管の内径の比を一定値以下とすることが開示されている。また、特開2000−97519号公報(特許文献2)には、追設用の凝縮器の入口部分に、冷媒通路の内壁面からほぼ垂直に延びる壁を有する凝縮促進部を形成することが開示されている。
特開平10−339511号公報
特開2000−97519号公報
しかしながら、従来の追設用の凝縮器として、2つの凝縮器(第1凝縮器および第2凝縮器)を互いに並列に配置した構成のものを使用した場合、第1凝縮器と第2凝縮器とに冷媒を均等に分配することができなかった。すなわち、第1凝縮器には所望の量を超える冷媒が流れ込む一方で、第2凝縮器には所望の量を下回る冷媒しか流れ込まなかった。その結果、追設用の凝縮器が所望の性能を発揮せず、熱交換効率を十分に向上することができなかった。
加えて、第1凝縮器のための平面スペースと、第2凝縮器のための平面スペースとが必要になり、専有面積が増大するという問題があった。
上述の問題は、追設用の凝縮器においてのみ生じるものではなく、追設用の凝縮器に対応する凝縮器が当初から設置された構成、言い換えれば第1段凝縮器(既設の凝縮器に対応)に対して第2段凝縮器(追設の凝縮器に対応)が直列に配置された構成において生じ得る問題である。
したがって、本発明の目的は、熱交換効率を向上することができ、かつ専有面積の増大を抑制することができる凝縮器およびこれを備えた空調装置を提供することである。
本発明の一の局面に従う凝縮器は、第1凝縮器と、第1凝縮器に対して並列に配置された第2凝縮器と、冷媒が流入するための入口側開口を含む入口側管路とを備えている。第1凝縮器の管路は一の平面内に配置され、かつ第2凝縮器の管路は一の平面に対して平行な他の平面内に配置されている。入口側管路は、一本の管から二本の管へ分岐し、これらの二本の管の各々は第1凝縮器および第2凝縮器の各々に接続されている。入口側管路における分岐部分から第1凝縮器との接続部分までの距離は、分岐部分から第2凝縮器との接続部分までの距離と等しい。
本発明の一の局面に従う凝縮器によれば、入口側管路の分岐部分から第1凝縮器との接続部分までの距離と、入口側管路の分岐部分から第2凝縮器との接続部分までの距離とが等しいので、第1凝縮器と第2凝縮器とに冷媒が不均一に分配されることが抑制される。その結果、第1凝縮器および第2凝縮器の各々に適切な量の冷媒が流れるようになり、熱交換効率を向上することができる。加えて、第1凝縮器と第2凝縮器とが厚み方向、言い換えれば第1凝縮器および第2凝縮器の各々の管路が配置される平面の法線方向に積み重ねられるので、凝縮器の専有面積を低減することができる。
上記凝縮器において好ましくは、冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における第1凝縮器の管路の総断面積は、冷媒の流通方向に沿って減少している。これにより、気体から液体へ状態変化に伴う冷媒の体積減少とともに管路の総断面積も減少するので、熱交換効率を向上することができる。
上記凝縮器において好ましくは、第1凝縮器は、互いに並列に配置された複数の管を有する第1の管群と、互いに並列に配置された複数の管を有し、かつ第1の管群よりも下流側に配置された第2の管群とを含んでいる。第1の管群を構成する複数の管の本数よりも第2の管群を構成する複数の管の本数は少ない。これにより、管の本数を減少させることによって第1凝縮器の管路の総断面積を冷媒の流通方向に沿って減少させることができる。
上記凝縮器において好ましくは、第1凝縮器は、第1の管と、第1の管よりも下流側に配置された第2の管とを含み、冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における第1の管における冷媒流通路の断面積は、冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における第2の管における冷媒流通路の断面積よりも小さい。第1の管は第2の管よりも上流側に位置しているので、第1の管には第2の管に比べて気体の割合の多い冷媒が流通する。このため、第1の管における冷媒流通路において気体の冷媒の熱交換を促進することができる。
上記凝縮器において好ましくは、出口側開口を含み、かつ第1凝縮器および第2凝縮器の各々に接続される出口側管路をさらに備えている。出口側管路は、冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における断面積が冷媒の流通方向に沿って減少する減少部分を含んでいる。これにより、凝縮器において液化した冷媒の流速を出口側管路において速めることができ、熱交換効率を向上することができる。
上記凝縮器において好ましくは、冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における上記減少部分の断面の直径または幅は、一定の割合で減少している。これにより、減少部分において冷媒の流れが妨げられることを抑制することができる。
本発明の空調装置は、冷媒を、蒸発→圧縮→凝縮→減圧→蒸発と状態変化させて循環させ、冷凍作用を行なわせる空調装置であって、冷媒の凝縮作用を行なう既設の第1段凝縮器と、第1段凝縮器に追加的に設置され、かつ冷媒のさらなる凝縮作用を行なう上述のいずれかの凝縮器とを備えている。これにより、空調装置の性能を向上することができる。
本発明の凝縮器およびこれを備えた空調装置によれば、凝縮器の熱交換効率を向上することができ、かつ専有面積の増大を抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
(実施の形態1)
始めに、本実施の形態における凝縮器が追設される空調装置の構成について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1における空調装置の冷媒回路図である。図1を参照して、本実施の形態における空調装置100は、冷媒を、蒸発→圧縮→凝縮→減圧→蒸発と状態変化させて循環させ、冷凍作用を行なわせる空調装置であって、圧縮機111と、四方弁112と、室外熱交換器としての既設の凝縮器113(第1段熱交換器)と、室外熱交換器としての追設の凝縮器1(第2段熱交換器)と、電動膨張弁114と、室内熱交換器としての蒸発器115とを備えている。圧縮機111の両端は四方弁112に接続されており、凝縮器113は四方弁112と凝縮器1との間に接続されている。凝縮器1の一端は、接続部分116によって凝縮器113に接続されており、他端は接続部分117によって電動膨張弁114の一端に接続されている。蒸発器115の一端は電動膨張弁114の他端に接続されており、他端は四方弁112に接続されている。
圧縮機111は冷媒を圧縮する部分であり、四方弁112は冷媒の流れる方向を制御する部分である。凝縮器1および113は冷媒と外気との熱交換を行なう部分であり、冷房運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能する。電動膨張弁114は冷媒を減圧することにより冷媒の流量を調整する部分である。蒸発器115は室内空気と冷媒との熱交換を行なう部分であり、冷房運転時には蒸発器として機能し、暖房運転時には凝縮器として機能する。
空調装置100の冷房運転時には、電動膨張弁114は所定量開かれ、絞り機構として機能する。また、四方弁112は、図1中実線矢印で示す方向に冷媒が流れるように切り換えられる。圧縮機111で圧縮されて高温高圧の気体となった冷媒は、凝縮器113内を流れ、次に凝縮器1内を流れる。凝縮器113を流れる際に冷媒は外気と熱交換して凝縮し、凝縮器1を流れる際に冷媒は外気と熱交換してさらに凝縮する。その結果、冷媒は中温高圧の液体になる。そして、凝縮した冷媒は、電動膨張弁114で減圧されて低温低圧の液体となって蒸発器115内に流れ込む。蒸発器115を流れる際に、冷媒は室内空気と熱交換して蒸発し低温低圧の気体になる。その後、低温低圧の気体の冷媒は四方弁112を通って圧縮機111に戻り、再び圧縮される。その結果、蒸発器115を通過した室内空気は冷やされて冷気となり、図示しない送風ファンにより室内に送風される。
空調装置100の暖房運転時には、電動膨張弁114は所定量開かれ、絞り機構として機能する。また、四方弁112は、図1中点線矢印で示す方向に冷媒が流れるように切り換えられる。圧縮機111で圧縮されて高温高圧の気体となった冷媒は、蒸発器115内を流れる。蒸発器115を流れる際に、冷媒は室内空気と熱交換して凝縮しながら電動膨張弁114で減圧されて低温低圧の液体となる。そして、低温低圧の液体となった冷媒は、凝縮器1内を流れ、次に凝縮器113内を流れる。凝縮器1および113を流れる際に、冷媒は外気と熱交換して蒸発し低温低圧の気体になる。その後、低温低圧の気体の冷媒は圧縮機111に戻り、再び圧縮される。その結果、蒸発器115を通過した空気は暖められて暖気となり、図示しない送風ファンにより室内に送風される。
なお、本実施の形態においては、暖房機能及び冷房機能の両方を持つ空調装置に凝縮器1が追設される場合について説明したが、本発明の凝縮器はこのような使用形態に限られるものではなく、暖房機能を持たない空調装置、言い換えれば冷凍装置に追設されてもよい。本発明の「空調装置」とは、冷凍装置を含むものを意味している。また、本発明の凝縮器は上述のように追設用のものとして用いられる場合の他、空調装置の使用当初から空調装置に設置されるものであってもよい。
次に、本実施の形態における凝縮器1の構成について説明する。
図2〜図4は、本発明の実施の形態1における凝縮器の構成を模式的に示す図である。図2は正面図であり、図3は上側面図であり、図4は下側面図である。図1〜図4を参照して、本実施の形態における凝縮器1は、第1凝縮器2と、第2凝縮器3と、入口側管路4と、出口側管路5とを備えている。入口側管路4の下流側には第1凝縮器2および第2凝縮器3が接続されている。第1凝縮器2と第2凝縮器3とは互いに並列に配置されている。第1凝縮器2および第2凝縮器3の下流側には出口側管路5が接続されている。
入口側管路4はY字状の形状を有しており、入口側開口4aと、主管4bと、分岐管4cと、分岐管4dとを含んでいる。入口側開口4aは主管4bの端部の開口であり、冷媒が流入する部分である。入口側開口4aは、図1の接続部分116において凝縮器113からの伝熱管に接続される。主管4bは分岐部分4eにおいて分岐管4cと分岐管4dとに分岐している。分岐管4cは第1凝縮器2に接続されており、分岐管4dは第2凝縮器3に接続されている。分岐部分4eから第1凝縮器2との接続部分までの距離d2(分岐管4cの長さ)は、分岐部分4eから第2凝縮器3との接続部分までの距離d3(分岐管4dの長さ)と等しい。
第1凝縮器2と第2凝縮器3とはたとえば同一の構成を有している。具体的には、第1凝縮器2と第2凝縮器3との各々は、ヘッダパイプ6と、チューブ7a〜7tと、ヘッダパイプ8とを含んでいる。チューブ7a〜7tの各々は、ヘッダパイプ6とヘッダパイプ8との間に接続されている。また、チューブ7a〜7tの各々は、この順序で図2中上側から下側へ向かって等間隔で配置されており、図2中横方向に延在している。ヘッダパイプ6、チューブ7a〜7t、およびヘッダパイプ8の各々で構成される第1凝縮器2の管路は、平面p2内に配置されている。また、ヘッダパイプ6、チューブ7a〜7t、およびヘッダパイプ8の各々で構成される第2凝縮器3の管路は、平面p3内に配置されている。平面p3は平面p2に対して平行である。
ヘッダパイプ6は、その内部が壁9aによって上側部分と下側部分とに分割されている。ヘッダパイプ6の上側部分は図2中上側において入口側管路4と接続されており、ヘッダパイプ6の下側部分は図2中下側において出口側管路5と接続されている。
出口側管路5はY字状の形状を有しており、出口側開口5aと、主管5bと、分岐管5cと、分岐管5dとを含んでいる。出口側開口5aは主管5bの端部の開口であり、冷媒が流出する部分である。出口側開口5aは、図1の接続部分117において電動膨張弁114からの伝熱管に接続される。主管5bは分岐部分5eにおいて分岐管5cと分岐管5dとに分岐している。分岐管5cは第1凝縮器2に接続されており、分岐管5dは第2凝縮器3に接続されている。
なお、本発明においては、少なくとも第1凝縮器の管路が配置される一の平面と、第2凝縮器の管路が配置される他の平面とが互いに平行であればよく、第1凝縮器および第2凝縮器の構成は任意である。また、第1凝縮器と第2凝縮器とが互いに異なる構成を有していてもよい。さらに、チューブおよびヘッダパイプの形状は任意である。
次に、本実施の形態の凝縮器1における冷媒の流れについて説明する。
図1〜図4を参照して、冷房時における冷媒は、凝縮器113を通過した後で凝縮器1の入口側管路4へ流入する。次に、冷媒は入口側管路4において分岐管4cと分岐管4dとに分流し、分岐管4cを流れる冷媒は第1凝縮器2へ流入し、分岐管4dを流れる冷媒は第2凝縮器3へ流入する。第1凝縮器2および第2凝縮器3の各々に流入した冷媒は、ヘッダパイプ6の上側部分を通じてたとえばチューブ7a〜7jの各々に分岐する。そして冷媒は、チューブ7a〜7jの各々を互いに並列に流れ、ヘッダパイプ8に達する。次に、ヘッダパイプ8に達した冷媒は、図2中下方に流れ、チューブ7k〜7tの各々に分岐する。そして冷媒は、チューブ7k〜7tの各々を互いに並列に流れ、ヘッダパイプ6の下側部分に達する。その後、冷媒は分岐管5cおよび5dの各々を通じて主管5bで合流し、凝縮器1の出口側開口5aから流出する。凝縮器1から流出した冷媒は、次に電動膨張弁114へ流入する。
本実施の形態における凝縮器1は、第1凝縮器2と、第1凝縮器2に対して並列に配置された第2凝縮器3と、冷媒が流入するための入口側開口4aを含む入口側管路4とを備えている。第1凝縮器2の管路は平面p2内に配置され、かつ第2凝縮器3の管路は平面p2に対して平行な平面p3内に配置されている。入口側管路4は、一本の主管4bから二本の分岐管4cおよび分岐管4dへ分岐し、分岐管4cおよび分岐管4dの各々は第1凝縮器2および第2凝縮器3の各々に接続されている。入口側管路4における分岐部分4eから第1凝縮器2との接続部分までの距離d2は、分岐部分4eから第2凝縮器3との接続部分までの距離d3と等しい。
本実施の形態における凝縮器1およびこれを備えた空調装置によれば、距離d2と距離d3とが等しいので、第1凝縮器2と第2凝縮器3とに冷媒が不均一に分配されることが抑制される。その結果、第1凝縮器2および第2凝縮器3の各々に適切な量の冷媒が流れるようになり、熱交換効率を向上することができる。加えて、第1凝縮器2と第2凝縮器3とが平面p2およびp3の法線方向(図3中縦方向)に積み重ねられるので、専有面積を低減することができる。
なお、入口側管路4と第1凝縮器2および第2凝縮器3との間にY字状の管をさらに接続することにより、冷媒流路を入口側においてさらに分岐させ、第1凝縮器2と同様の構成を有する凝縮器を互いに並列に4個、8個、16個、・・・2N個(Nは自然数)だけ配置してもよい。また、本実施の形態における冷媒の流れは一例であり、凝縮器内の冷媒流路は任意である。
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2における第1凝縮器2および第2凝縮器3内の冷媒の流通経路を模式的に示す図である。図5を参照して、本実施の形態の凝縮器において、第1凝縮器2および第2凝縮器3の各々のヘッダパイプ6は、その内部が壁9bおよび壁9cの各々によって上側部分6a、中央部分6b、および下側部分6cの各々に分割されている。ヘッダパイプ6の上側部分6aは図5中上側において入口側管路4と接続されており、ヘッダパイプ6の下側部分6cは図5中下側において出口側管路5と接続されている。同様に、ヘッダパイプ8は、その内部が壁9dによって上側部分8aおよび下側部分8bの各々に分割されている。
また、第1凝縮器2および第2凝縮器3の各々は、チューブ7a〜7hを有する第1の管群と、第1の管群よりも下流側に配置され、かつチューブ7i〜7nを有する第2の管群と、第2の管群よりも下流側に配置され、かつチューブ7o〜7rを有する第3の管群と、第3の管群よりも下流側に配置され、かつチューブ7sおよび7tを有する第4の管群とを含んでいる。第1の管群〜第4の管群の各々のチューブの本数は、冷媒の流通方向に沿って減少している。具体的には、第1の管群を構成するチューブの本数(8本)よりも第2の管群を構成するチューブの本数(6本)は少なく、第2の管群を構成するチューブの本数(6本)よりも第3の管群を構成するチューブの本数(4本)は少なく、第3の管群を構成するチューブの本数(4本)よりも第4の管群を構成するチューブの本数(2本)は少ない。
そして、冷媒の流通方向に沿ってチューブの本数が減少する結果、第1凝縮器2および第2凝縮器3の各々の管路の総断面積が冷媒の流通方向に沿って減少している。具体的には、冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合において、第1の管群の総断面積よりも第2の管群の総断面積は少なく、第2の管群の総断面積よりも第3の管群の総断面積は少なく、第3の管群の総断面積よりも第4の管群の総断面積は少ない。
なお、これ以外の凝縮器の構成は、実施の形態1における凝縮器の構成とほぼ同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
次に、本実施の形態の凝縮器1における冷媒の流れについて説明する。
冷房時において、入口側管路4を通って第1凝縮器2および第2凝縮器3の各々に流入した冷媒は、ヘッダパイプ6の上側部分6aを通じてチューブ7a〜7hの各々に分岐する。そして冷媒は、チューブ7a〜7hの各々を互いに並列に流れ、ヘッダパイプ8の上側部分8aに達する。次に、ヘッダパイプ8の上側部分8aに達した冷媒は、図5中下方に流れ、6本のチューブ7i〜7nの各々に分岐する。そして冷媒は、チューブ7i〜7nの各々を互いに並列に流れ、ヘッダパイプ6の中央部分6bに達する。次に、ヘッダパイプ6の中央部分6bに達した冷媒は、図5中下方に流れ、4本のチューブ7o〜7rの各々に分岐する。そして冷媒は、チューブ7o〜7rの各々を互いに並列に流れ、ヘッダパイプ8の下側部分8bに達する。次に、ヘッダパイプ8の下側部分8bに達した冷媒は、図5中下方に流れ、2本のチューブ7sおよび7tの各々に分岐する。そして冷媒は、チューブ7sおよび7tの各々を互いに並列に流れ、ヘッダパイプ6の下側部分6cに達する。その後第1凝縮器2および第2凝縮器3の各々を流れ出た冷媒は、出口側管路5において合流し、凝縮器1から流出する。
本実施の形態における凝縮器1によれば、以下の理由により熱交換効率を向上することができる。冷媒は、凝縮器1を流通する際に気体から液体へ状態変化し、それに伴いその体積が減少する。凝縮器1では、この冷媒の体積減少とともに管路の総断面積も減少しているので、熱交換効率を向上することができる。
なお、本実施の形態においては、チューブが4つの管群に区分されている場合について示したが、本発明においては、第1凝縮器2および第2凝縮器3が互いに並列に配置された複数の管を有する第1の管群と、互いに並列に配置された複数の管を有し、かつ第1の管群よりも下流側に配置された第2の管群とを含んでおり、第1の管群を構成する複数の管の本数よりも第2の管群を構成する複数の管の本数が少なければよい。
また、冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における第1凝縮器2または第2凝縮器3の管路の総断面積(管路が複数の冷媒流通路を有している場合、複数の冷媒流通路の各々の断面積の和)が、冷媒の流通方向に沿って減少していればよい。
(実施の形態3)
図6〜図9は、本発明の実施の形態3における冷媒流通路の形状を模式的に示す断面図である。図6はたとえば図2のVI−VI線に沿うチューブ7a〜7hの各々の断面図であり、図7はたとえば図2のVII−VII線に沿うチューブ7i〜7nの各々の断面図である。また、図8はたとえば図2のVIII−VIII線に沿うチューブ7o〜7rの各々の断面図であり、図9はたとえば図2のIX−IX線に沿うチューブ7sおよび7tの各々の断面図である。なお、図2におけるVI−VI線、VII−VII線、VIII−VIII線、およびIX−IX線は、冷媒の流通方向に対して垂直な断面線である。
本実施の形態における凝縮器は、冷媒流通路の断面形状において実施の形態2とは異なっている。図5および図6を参照して、第1凝縮器2および第2凝縮器3の各々において第1の管群を構成するチューブ7a〜7hの各々は、たとえば1つの冷媒流通路11aを有している。冷媒流通路11aは、断面積Sを有している。
また、図5および図7を参照して、第2の管群を構成するチューブ7i〜7nの各々は、たとえば2つの冷媒流通路11bおよび11cを有している。冷媒流通路11bおよび11cの各々は、冷媒の流通方向に延在する壁によって互いに隔てられている。壁の断面積を無視した場合、冷媒流通路11aおよび11bの各々は断面積S/2を有している。
また、図5および図8を参照して、第3の管群を構成するチューブ7o〜7rの各々は、たとえば4つの冷媒流通路11d〜11gを有している。冷媒流通路11d〜11gの各々は、冷媒の流通方向に延在する壁によって互いに隔てられている。壁の断面積を無視した場合、冷媒流通路11d〜11gの各々は面積S/4を有している。
さらに、図5および図9を参照して、第4の管群を構成するチューブ7sおよび7tの各々は、たとえば6つの冷媒流通路11h〜11mを有している。冷媒流通路11h〜11mの各々は、冷媒の流通方向に延在する壁によって互いに隔てられている。壁の断面積を無視した場合、冷媒流通路11h〜11mの各々は面積S/6を有している。
このように、本実施の形態においては、冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における冷媒流通路の断面積が、下流側に配置されたチューブである程小さくなっている。
なお、これ以外の凝縮器の構成は、実施の形態2における凝縮器の構成とほぼ同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
冷房時に冷媒は、チューブ7a〜7h→チューブ7i〜7n→チューブ7o〜7r→チューブ7s,7tの順序で流通する。冷媒は凝縮器1を流通する際に徐々に液化するため、気体状態の冷媒の割合は、チューブ7a〜7hを流通する冷媒>チューブ7i〜7nを流通する冷媒>チューブ7o〜7rを流通する冷媒>チューブ7s,7tを流通する冷媒、の順序で小さくなっている。本実施の形態における凝縮器1によれば、気体状態の冷媒の割合が減少するに従ってチューブにおける冷媒流通路の断面積も減少するので、上流側のチューブ(チューブ7a〜7h)において気体の冷媒の熱交換を促進することができる。
なお、本実施の形態においては、チューブ7a〜7hの各々の冷媒流通路の断面積>チューブ7i〜7nの各々の冷媒流通路の断面積>チューブ7o〜7rの各々の冷媒流通路の断面積>チューブ7sおよび7tの各々の冷媒流通路の断面積、という関係が成り立つ場合について示したが、本発明においては、第1凝縮器が第1の管と、第1の管よりも下流側に配置された第2の管とを含み、第1の管における冷媒流通路の断面積が第2の管における冷媒流通路の断面積よりも小さければよい。
(実施の形態4)
図10は、本発明の実施の形態4における出口側管路の断面図であって、図4のX−X線に沿う断面図である。なお、図4におけるX−X線は、主管5bにおける冷媒の流通方向に沿った垂直な断面線である。図4および図10を参照して、本実施の形態の凝縮器において、出口側管路5における主管5bは減少部分13を含んでいる。冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における減少部分13の断面の幅(断面が円形状である場合には直径)w2は、冷媒の流通方向(図10左方向)に沿って幅w1から幅w3へと減少している。これにより、冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における出口側管路5の断面積は、減少部分13において冷媒の流通方向に沿って減少している。また、減少部分13の幅w2は、冷媒の流通方向に沿ってたとえば一定の割合で減少している。
なお、これ以外の凝縮器の構成は、実施の形態1における凝縮器の構成とほぼ同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
本実施の形態における凝縮器によれば、減少部分13において出口側管路5の断面積が冷媒の流通方向に沿って減少しているので、液化した冷媒の流速を出口側管路5において速めることができ、熱交換効率を向上することができる。
また、減少部分13の断面の直径または幅w2が一定の割合で減少していることにより、減少部分13において冷媒の流れが妨げられることを抑制することができる。
なお、上述の実施の形態1〜4の各々に記載の構成は、適宜組み合わせることができる。また、実施の形態1〜4において、第1凝縮器と第2凝縮器とは互いに異なる構成を有していてもよい。
さらに、実施の形態2〜4においては、入口側管路4は図3に示す構成のものである必要はなく、少なくとも入口側開口から第1凝縮器と第2凝縮器とに分岐するような構成のものであればよい。
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 凝縮器、2 第1凝縮器、3 第2凝縮器、4 入口側管路、4a 入口側開口、4b,5b 主管、4c,4d,5c,5d 分岐管、4e,5e 分岐部分、5 出口側管路、5a 出口側開口、6,7 ヘッダパイプ、6a,8a 上側部分、6b 中央部分、6c,8b 下側部分、7a〜7t チューブ、9a〜9d 壁、11a〜11m 冷媒流通路、13 減少部分、100 空調装置、111 圧縮機、112 四方弁、113 凝縮器、114 電動膨張弁、115 蒸発器、116,117 接続部分。
Claims (7)
- 第1凝縮器と、
前記第1凝縮器に対して並列に配置された第2凝縮器と、
冷媒が流入するための入口側開口を含む入口側管路とを備え、
前記第1凝縮器の管路は一の平面内に配置され、かつ前記第2凝縮器の管路は前記一の平面に対して平行な他の平面内に配置され、
前記入口側管路は、一本の管から二本の管へ分岐し、前記二本の管の各々は前記第1凝縮器および前記第2凝縮器の各々に接続され、
前記入口側管路における分岐部分から前記第1凝縮器との接続部分までの距離は、前記分岐部分から前記第2凝縮器との接続部分までの距離と等しい、凝縮器。 - 前記冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における前記第1凝縮器の管路の総断面積は、前記冷媒の流通方向に沿って減少する、請求項1に記載の凝縮器。
- 前記第1凝縮器は、互いに並列に配置された複数の管を有する第1の管群と、互いに並列に配置された複数の管を有し、かつ前記第1の管群よりも下流側に配置された第2の管群とを含み、前記第1の管群を構成する前記複数の管の本数よりも前記第2の管群を構成する前記複数の管の本数は少ない、請求項2に記載の凝縮器。
- 前記第1凝縮器は、第1の管と、記第1の管よりも下流側に配置された第2の管とを含み、前記冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における前記第1の管における冷媒流通路の断面積は、前記冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における前記第2の管における冷媒流通路の断面積よりも小さい、請求項1〜3のいずれかに記載の凝縮器。
- 出口側開口を含み、かつ前記第1凝縮器および前記第2凝縮器の各々に接続される出口側管路をさらに備え、
前記出口側管路は、前記冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における断面積が前記冷媒の流通方向に沿って減少する減少部分を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の凝縮器。 - 前記冷媒の流通方向に対して垂直な平面で切った場合における前記減少部分の断面の直径または幅は、一定の割合で減少する、請求項5に記載の凝縮器。
- 冷媒を、蒸発→圧縮→凝縮→減圧→蒸発と状態変化させて循環させ、冷凍作用を行なわせる空調装置であって、
冷媒の凝縮作用を行なう既設の第1段凝縮器と、
前記第1段凝縮器に追加的に設置され、かつ冷媒のさらなる凝縮作用を行なう請求項1〜6のいずれかに記載の凝縮器とを備えた、空調装置。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103075846A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-05-01 | 顺德职业技术学院 | 再沸腾强化传热的冷凝器 |
WO2014076874A1 (ja) * | 2012-11-13 | 2014-05-22 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
WO2016174830A1 (ja) * | 2015-04-27 | 2016-11-03 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器および空気調和機 |
JP2017036900A (ja) * | 2015-08-13 | 2017-02-16 | 三菱重工業株式会社 | 放熱器およびそれを用いた超臨界圧冷凍サイクル |
US11262112B2 (en) * | 2019-12-02 | 2022-03-01 | Johnson Controls Technology Company | Condenser coil arrangement |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50136051U (ja) * | 1974-04-24 | 1975-11-10 | ||
JPS5688069U (ja) * | 1979-12-11 | 1981-07-14 | ||
JPH085171A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-01-12 | Yoriyuki Oguri | クーラーの運転方法 |
JPH0861799A (ja) * | 1994-08-26 | 1996-03-08 | Sharp Corp | 空気調和機 |
JPH08303882A (ja) * | 1995-04-28 | 1996-11-22 | Yoriyuki Oguri | 新代替冷媒ガスhfcを使用したヒートポンプの運転方法 |
JPH10339511A (ja) * | 1997-06-09 | 1998-12-22 | Yoriyuki Oguri | ヒートポンプ式冷暖房機 |
JP2000097519A (ja) * | 1998-03-12 | 2000-04-04 | Noriyuki Yamauchi | 空調装置及びそれに用いる凝縮器 |
JP2007212091A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Hitachi Ltd | シェルアンドチューブ型凝縮器 |
-
2009
- 2009-05-01 JP JP2009112188A patent/JP2010261642A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50136051U (ja) * | 1974-04-24 | 1975-11-10 | ||
JPS5688069U (ja) * | 1979-12-11 | 1981-07-14 | ||
JPH085171A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-01-12 | Yoriyuki Oguri | クーラーの運転方法 |
JPH0861799A (ja) * | 1994-08-26 | 1996-03-08 | Sharp Corp | 空気調和機 |
JPH08303882A (ja) * | 1995-04-28 | 1996-11-22 | Yoriyuki Oguri | 新代替冷媒ガスhfcを使用したヒートポンプの運転方法 |
JPH10339511A (ja) * | 1997-06-09 | 1998-12-22 | Yoriyuki Oguri | ヒートポンプ式冷暖房機 |
JP2000097519A (ja) * | 1998-03-12 | 2000-04-04 | Noriyuki Yamauchi | 空調装置及びそれに用いる凝縮器 |
JP2007212091A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Hitachi Ltd | シェルアンドチューブ型凝縮器 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014076874A1 (ja) * | 2012-11-13 | 2014-05-22 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
JP2014098498A (ja) * | 2012-11-13 | 2014-05-29 | Denso Corp | 熱交換器 |
CN104781627A (zh) * | 2012-11-13 | 2015-07-15 | 株式会社电装 | 热交换器 |
CN103075846A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-05-01 | 顺德职业技术学院 | 再沸腾强化传热的冷凝器 |
CN103075846B (zh) * | 2013-01-15 | 2015-07-01 | 顺德职业技术学院 | 再沸腾强化传热的冷凝器 |
WO2016174830A1 (ja) * | 2015-04-27 | 2016-11-03 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器および空気調和機 |
JP2016205744A (ja) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器および空気調和機 |
JP2017036900A (ja) * | 2015-08-13 | 2017-02-16 | 三菱重工業株式会社 | 放熱器およびそれを用いた超臨界圧冷凍サイクル |
US11262112B2 (en) * | 2019-12-02 | 2022-03-01 | Johnson Controls Technology Company | Condenser coil arrangement |
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