JP2012225531A - 熱交換器及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前面上部側に配置された補助熱交換器11bと主熱交換器11d、11e及び前面下部側に配置された補助熱交換器11cには、一端部がU字状に折り曲げられた扁平管1aが使用され、さらに、その扁平管1aの互いに隣接する片側の他端部にU字形状の段間Uベンド8が設けられ、前面下部側及び背面側に配置された主熱交換器11h、11i・11f、11gには、扁平管1aが使用され、その扁平管1aの一端部に内部中央に仕切板を有するヘッダ7が設けられ、他端部に中空構造のヘッダ14が設けられ、さらに、ヘッダ7に仕切板13を境に冷媒入出用の2本の管接続口16、17が設けられている。
【選択図】図1
Description
図1は実施の形態1に係る熱交換器の構成を示す側面図である。
図1において、本実施の形態の熱交換器は、例えば室内の壁に取り付けられる室内機ユニット100に搭載されている。室内機ユニット100は、ケーシング101の上部に室内空気を取り込むためのエアコングリル102が設けられ、ケーシング101の前面下部に吹き出し口104を開閉するためのルーバー105が設けられている。そして、ケーシング101内には、前面上部側、前面下部側及び背面側に、それぞれ流体である空気流の方向に重ねられた補助熱交換器と主熱交換器を配置して構成される熱交換器、貫流送風機103等が設けられている。貫流送風機103は、エアコングリル102から室内の空気を吸引し、前述の各熱交換器を通過する冷却風あるいは温風を吹き出し口104から室内に送り込む。
扁平管1aは、例えば、長軸方向の長さa1が11mm、短軸方向の長さa2が4mmであり、扁平管1aの内面には、軸心方向に延びる溝a3が設けられている。これは、伝熱促進を図るためである。
ヘアピン5は、前面上部側及び前面下部側に配置された補助熱交換器11b、11cと前面上部側に配置された主熱交換器11d、11eの各扁平管1aをU字状に折り曲げたものである。これにより、冷媒配管を用いずに冷媒流路を構成できるため、各熱交換器のフィン積層方向の幅を小スペース化できる。
ジョイント管12は、扁平管1a(図2参照)と結合する扁平管部2aと、例えば径φ6の冷媒配管と結合する円管部12bとで構成されている。ジョイント管12から扁平管1aに冷媒が流れる際、冷媒は扁平管1a内に形成された4つの穴に分流される。
バルジ3方管3は、U字状に折り曲げられた扁平形状のU字管3aと、U字管3aの片側の管から直角に延びる扁平形状の水平管3bとで構成されている。そのバルジ3方管3を用いて3つの扁平管1aを連結する際には、バルジ3方管3のU字管3aと板状フィン2の長手方向に配列された2つの扁平管1aの各端部を結合し、バルジ3方管3の水平管3bと前述のジョイント管12を結合し、さらに、そのジョイント管12に冷媒配管24の一端部を結合すると共に、その冷媒配管24の他端部に結合したもう一つのジョイント管12を介して3つ目の扁平管1aと接続する。
図7は前面下部側の主熱交換器及び背面側の2列目に設置された主熱交換器を示す一方のヘッダの正面図及び断面図、図8は図7に示す主熱交換器の他方のヘッダの正面図及び断面図、図9は前面下部側の主熱交換器及び背面側の2列目に設置された主熱交換器の全体を示す平面図、図10は背面側の3列目に設置された主熱交換器の全体を示す平面図である。
本実施の形態の熱交換器を蒸発器として用いた場合、冷媒は、背面側の補助熱交換器11aの円管1bを通って冷媒配管21に流入し、3方管6により2方へ分流される。3方管6からの一方の冷媒は、前面上部側の補助熱交換器11bに重力方向から流入し、6本目の扁平管1aから冷媒配管24を介して2列目の主熱交換器11d上の一方のバルジ3方管3へ流れる。
(1)両側にヘッダ7、14を有する主熱交換器11d、11e・11h,11i・11f、11gにおいては、ヘッダ7に設けられた仕切板13により、ヘッダ間の扁平管1aに流入する冷媒を半分で行うことができ、液冷媒の流量のばらつきを抑えることができる。また、扁平管1aの分岐本数(4本)を全体の本数(8本)の半分とすることにより、製造上での管理を容易にすることができる。
図11は実施の形態2に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。
図に示す冷媒回路は、圧縮機33、凝縮熱交換器34、絞り装置35、蒸発熱交換器36、送風機37、送風機用モーター38等により構成されている。前述した実施に形態1による熱交換器を凝縮熱交換器34又は蒸発熱交換器36、もしくは両方に用いることにより、エネルギ効率の高い冷凍サイクル装置を実現することができる。
暖房エネルギ効率=室内熱交換器(凝縮器)能力/全入力
冷房エネルギ効率=室内熱交換器(蒸発器)能力/全入力
Claims (7)
- ケーシング内の前面上部側、前面下部側及び背面側に、それぞれ流体の流れ方向に重ねられた補助熱交換器と主熱交換器を配置して構成される熱交換器であって、
前記補助熱交換器と前記主熱交換器は、流体の流れ方向と直交する方向に積層された板状フィン、及び前記板状フィンの積層方向に挿入され、その板状フィンの長手方向に複数設けられた伝熱管を有し、
前面上部側に配置された前記補助熱交換器と前記主熱交換器、及び前面下部側に配置された前記補助熱交換器には、前記伝熱管として一端部がU字状に折り曲げられた扁平管が使用され、さらに、その扁平管の互いに隣接する片側の他端部にU字形状の連結管が設けられ、
前面下部側及び背面側に配置された前記主熱交換器には、前記伝熱管として扁平管が使用され、その扁平管の一端部に内部中央に仕切板を有する第1ヘッダが設けられ、他端部に中空構造の第2ヘッダが設けられ、さらに、前記第1ヘッダに仕切板を境に冷媒入出用の2本の管接続口が設けられていることを特徴とする熱交換器。 - 背面側に配置された前記補助熱交換器には、前記伝熱管として円管が使用されていることを特徴とする請求項1記載の熱交換器。
- 前記主熱交換器は、流体の上流側に設置された補助熱交換器を1列目として2列目と3列目に配置され、
前面下部側及び背面側に配置された2列目と3列目の主熱交換器のヘッダ間の接続にUベンド管が使用されていることを特徴とする請求項1又は2記載の熱交換器。 - 前面下部側及び背面側に配置された主熱交換器において、蒸発器として使用したときに、冷媒が2列目の主熱交換器の第2ヘッダ内で重力方向の反対方向に流れるように、かつ3列目の主熱交換器の第2ヘッダ内で重力方向に流れるように、双方の第1ヘッダに設けられた2本の管接続口のうち何れか一方にそれぞれ冷媒配管を接続したことを特徴とする請求項3記載の熱交換器。
- 背面側に配置された3列目の主熱交換器の第1ヘッダに設けられた2本の管接続口のうち何れか一方を冷媒流出用として仕切板の近傍に設けたことを特徴とする請求項4記載の熱交換器。
- 2列目と3列目の主熱交換器のうち3列目の主熱交換器が前記板状フィンの長手方向にずれて、双方の前記扁平管が千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項3乃至5の何れかに記載の熱交換器。
- 請求項1乃至6の何れかに記載の熱交換器を用いたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
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