JP2010281562A - 熱交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のフィンチューブ型熱交換器で構成され分配器や集合器が用いられた熱交換装置において、伝熱性能を向上させるため各分配管の流量を略均一化する必要があった。そこで、本発明は、上述の点に考慮して、熱交換装置の複数の管路に分配される冷媒の流量を略均一化できる管路を備えた熱交換装置を提供する。
【解決手段】第１のフィンチューブ熱交換器４１の上部と第２のフィンチューブ熱交換器４２の上部とがつながれて断面略逆Ｖ字形状となる熱交換装置４０において、この第１のフィンチューブ熱交換器４１に設けられる分配管４４の数は第２のフィンチューブ熱交換器４２に設けられる分配管４４の数よりも多く設定されており、且つこれら分配管４４につながる分配器４３は前記第２のフィンチューブ熱交換器４２よりも前記第１のフィンチューブ熱交換器４１に近接して配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は断面略逆Ｖ字形状の熱交換装置に関する。

従来、分離型空気調和機の室内機においては、その空気吸込口をこの室内機の前面と上面とに夫々設けて、吸込面積を大きく確保することが行なわれていた。この熱交換装置の構造は、複数のフィンチューブ熱交換器を組み合わせ、且つ熱交換装置への入り口側管路を２分岐させるものであった。

特開平１１−８３２４２号公報

このフィンチューブ型熱交換器は、冷房能力を大きくすると、冷媒の循環量が増加するため熱交換装置の管路の圧力損失が増加して圧縮機に過大な負荷をかける場合があった。

このため、分配器を使用して熱交換装置内を複数の管路に分配させて熱交換装置内の管路の圧力損失を減少させることが考えられた。この場合、伝熱性能を向上させるため各分配管の流量を略均一化する必要があった。そこで、本発明は、上述の点に考慮して、熱交換装置の複数の管路に分配される冷媒の流量を略均一化できる管路を備えた熱交換装置を提供することを目的とする

請求項１記載の発明は、第１のフィンチューブ熱交換器の上部と第２のフィンチューブ熱交換器の上部とがつながれて断面略逆Ｖ字形状となる熱交換装置において、この第１のフィンチューブ熱交換器に設けられる分配管の数は第２のフィンチューブ熱交換器に設けられる分配管の数よりも多く設定されており、且つこれら分配管につながる分配器は前記第２のフィンチューブ熱交換器よりも前記第１のフィンチューブ熱交換器に近接して配置されていることを特徴とする。本発明では分配器と集合器とを分離して配置した熱交換装置に比べコンパクトな熱交換装置を提供することができる。
請求項２記載の発明では、前記熱交換装置の第１のフィンチューブ熱交換器は略くの字状に折り曲げられ、且つその高さ寸法において前記熱交換装置の第２のフィンチューブ熱交換器よりも大きく設定されていることを特徴とする。本発明では、前側のフィンチューブ熱交換器での熱交換率を向上させると共に熱交換装置の複数の管路に分配される冷媒の流量を略均一化できる管路を備えた熱交換装置を提供することができる。
請求項３記載の発明では、前記第１のフィンチューブ熱交換器並びに第２のフィンチューブ熱交換器からの冷媒をまとめる集合器は、前記２つの熱交換器の側方でこの熱交換器に沿って配置されていることを特徴とする。本発明では熱交換装置の複数の管路に集合される冷媒の流量を略均一化できる管路を備えた熱交換装置を提供することができる。

請求項４記載の発明では、請求項１記載の分配器において、前記複数の分配管は分配器の上部から上方に延出していることを特徴とする。本発明では分配器から延びる複数の分配管から複数のフィンチューブ熱交換器へ均等に冷媒を分配されやすくなる。

本発明では、分配器と集合器とを分離して配置した熱交換装置に比べコンパクトな熱交換装置を提供することができる。
請求項２記載の発明では、前側のフィンチューブ熱交換器での熱交換率を向上させると共に熱交換装置の複数の管路に分配される冷媒の流量を略均一化できる管路を備えた熱交換装置を提供することができる。
請求項３記載の発明では、熱交換装置の複数の管路に集合される冷媒の流量を略均一化できる管路を備えた熱交換装置を提供することができる。

請求項４記載の発明では、分配器から延びる複数の分配管から複数のフィンチューブ熱交換器へ均等に冷媒を分配されやすくなる。

本発明の実施例を示す熱交換装置が収納された空気調和機の断面説明図である 図１に示した熱交換装置の右側面説明図である。 図１に示した熱交換装置の正面説明図である。 図１に示した熱交換装置の左側面説明図である。 図１に示した熱交換装置の配管説明図である。

本発明の実施例を図１乃至図５を参照して説明する。図１は、本発明の実施例を示す熱交換装置が収納された空気調和機の断面説明図である。

図１において、１は本発明の実施例を示す空気調和機の室内機で、室外機（図示せず）とユニット間配管（図示せず）で接続されて空気調和機を構成する。

この室内機１のケースは、前面側の前ケース２０と、背面側の後ケース１０とで構成されている。前ケース２０はその前面と上面とに吸込口２１を備えている。

４０は、室内の空気を冷却する熱交換装置で、その内部を冷媒が通過することにより、冷房／除湿運転時に冷却器として機能するものである。

熱交換装置４０はその前側のフィンチューブ熱交換器（第１熱交換器４１）とその後側のフィンチューブ熱交換器（第２熱交換器４２）とが断面略逆Ｖ字形状に組み合わされている。

第１熱交換器４１はその略中央部に設けた切り込み４１Ｃを広げてくの字状に折り曲げられ、吸気口２１と対向するように送風ファン５０の前方に設けられている。第２熱交換器４２は、第１熱交換器４１と上端部が接して送風ファン５０を挟むように対面配置されている。又、第１熱交換器４１はその高さ寸法において第２熱交換器４２よりも大きく設定され第１熱交換器４１での熱交換率を向上させる。

第１熱交換器４１と第２熱交換器４２とはＵ字状に曲げられた管路４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂとこの管路に串刺しに嵌合した多数のフィン４１Ｄ，４２Ｄとから成り、管路内を流れる液冷媒が蒸発してその冷熱がフィンに伝熱され、そのフィンと室内の空気との熱交換により室内が空調される。

送風ファン５０は、熱交換装置４０の断面略逆Ｖ字形状の内側の空間に配置され、室内の空気を熱交換装置４０に導きそこで熱交換された空気を再び室内に吹き出す。

６６は送風ファン５０で加速され再び室内に吹き出される冷風の吹出口である。

ここで本実施例の熱交換装置４０について図２乃至図５を参照して説明する。図２は、熱交換装置の右側面説明図である。図３は、熱交換装置の正面説明図である。図４は、熱交換装置の左側面説明図である。図５は、熱交換装置の配管説明図である。

図２，図３に示すように、熱交換装置４０の一側部（右側）に冷媒の分配器４３と集合器４６とをまとめて配置し、この分配器４３からの複数の分配管４４並びに集合器４６からの複数の集合管４７が熱交換装置４０の右側の複数の管路４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂに接続されている。

分配器４３は第１熱交換器４１寄りに分配管４４との接続口４３Ａを上にして垂直に配置され、集合器４６は、熱交換装置４０の断面略逆Ｖ字形状にほぼ沿って湾曲して配置されている。

分配器４３は形状が略円筒状でその一端に分配管４４との複数の接続口４３Ａを円周上に備え、その他端に外径を相手に合うように絞られたユニット間配管と接続される補助配管４５との接続口４３Ｂを備えている。

集合器４６は形状が略円筒状で、熱交換装置４０の断面略逆Ｖ字形状にほぼ沿って湾曲して配置され、その一端がふさがれ、その側面の所々に集合管４７との接続口４６Ａを備え、その他端にユニット間配管と接続される補助配管４８との接続口４６Ｂを備えている。

分配器４３の接続口４３Ａから分岐した複数の分配管４４は、熱交換装置４０の風路の風上側の複数の管路４１Ａ、４２Ａに接続されている。この複数の管路４１Ａ、４２ＡはＵ字状に数回曲げられて熱交換装置４０の風路の風下側の複数の管路４１Ｂ、４２Ｂに接続されている。集合器４６の接続口４６Ａから分岐した複数の集合管４７は、熱交換装置４０の風路の風下側の管路４１Ｂ、４２Ｂに接続されている。このようにすることにより、熱交換装置４０の風路の風上側の複数の管路４１Ａ、４２Ａに液冷媒が流入して蒸発しながら熱交換装置４０の風路の風下側の管路４１Ｂ、４２Ｂに流れ熱交換装置４０のフィン４１Ｄ，４２Ｄの温度を均一に保ち熱交換装置４０の管路４１Ｂ、４２Ｂの一部において液冷媒が無くなって乾いた状態になるのを防ぐと共にコンパクトな熱交換装置を提供することができる。

複数の分配管４４は、その外径が同一で第１熱交換器４１と第２熱交換器４２との管路４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂより細径である。又、複数の集合管４７は、その外径が同一で第１熱交換器４１と第２熱交換器４２との管路４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂより細径である。又、複数の分配管４４は、その外径が複数の集合管４７より細径である。このようにすることにより、、熱交換装置４０内を複数の管路４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂに分配させて熱交換装置内の管路の圧力損失を減少させると共に、熱交換装置４０の複数の管路に液冷媒が均等に流入して蒸発しながら流れ熱交換装置４０のフィン４１Ｄ，４２Ｄの温度を均一に保ち熱交換装置４０の管路の一部に液冷媒が無くなって乾いた状態になるのを防いでいる。

図５において、矢印に示すように液冷媒は補助配管４５から分配器４３で複数の分配管４４に分岐し熱交換装置４０の複数の管路４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂを通過して蒸発し複数の集合管４７から集合器４６に集合して補助配管４８へとガス冷媒となって流れる。このように分配器４３と集合器４６等により熱交換装置４０内を複数の管路に分岐させて熱交換装置内の管路の圧力損失を減少させると共に複数の管路４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂ内を流れる冷媒の流量を略均一化することができる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

１ 室内機
２０ 前ケース
４０ 熱交換装置
４１ 第１熱交換器
４１Ａ，４１Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ 管路
４１Ｄ，４２Ｄ フィン
４２ 第２熱交換器
４３ 分配器
４４ 分配管
４５，４８ 補助配管
４６ 集合器
４７ 集合管

Claims (4)

1. 第１のフィンチューブ熱交換器の上部と第２のフィンチューブ熱交換器の上部とがつながれて断面略逆Ｖ字形状となる熱交換装置において、この第１のフィンチューブ熱交換器に設けられる分配管の数は第２のフィンチューブ熱交換器に設けられる分配管の数よりも多く設定されており、且つこれら分配管につながる分配器は前記第２のフィンチューブ熱交換器よりも前記第１のフィンチューブ熱交換器に近接して配置されていることを特徴とする熱交換装置。
   
2. 請求項１記載の第１のフィンチューブ熱交換器は略くの字状に折り曲げられ、且つその高さ寸法において前記熱交換装置の第２のフィンチューブ熱交換器よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１記載の熱交換装置。
3. 請求項１記載の第１のフィンチューブ熱交換器並びに第２のフィンチューブ熱交換器からの冷媒をまとめる集合器は、前記２つの熱交換器の側方でこの熱交換器に沿って配置されていることを特徴とする請求項１記載の熱交換装置。
4. 請求項１記載の分配器において、前記複数の分配管は分配器の上部から上方に延出していることを特徴とする請求項１記載の熱交換装置。