JP2013178052A - Heat exchanger - Google Patents

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Tomotsugu Inoue
智嗣 井上
Genei Kin
鉉永 金
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger capable of suppressing a decrease in performance of the heat exchanger.SOLUTION: A heat exchanger includes a first header 41, a plurality of flat pipes 43, and heat transfer fins. The first header 41 includes an internal space S1 where a refrigerant flows in a vertical direction and an opening 141 communicates with the internal space S1 to allow the refrigerant to circulate to and from the outside is formed at a lower part. The plurality of flat pipes 43 are stacked in the vertical direction while having their lengthwise ends connected to a first header 41. The plurality of flat pipes 43 can circulate the refrigerant to and from the inner space S1 of the first header 41. The heat transfer fins are arranged between the plurality of flat pipes 43 respectively. A refrigerant drift suppression member 60 which holds a liquid refrigerant and extend in the vertical direction is arranged in the internal space S1 of the first header 41.

Description

本発明は、熱交換器に関する。   The present invention relates to a heat exchanger.

従来、特許文献1(特開2010−236745号公報)に開示のように、主として、ヘッダと、ヘッダに接続され内部に冷媒を流すための複数の流路穴が形成される複数の扁平管と、複数の扁平管のそれぞれの間に配置される伝熱フィンと、を備える熱交換器が存在する。そして、この熱交換器では、扁平管の流路穴を流れる冷媒と扁平管の外を流れる空気との間で熱交換を行わせている。特許文献1に開示の熱交換器では、加熱器(蒸発器)として機能する場合、下方から上方に向かって冷媒が流れている。   Conventionally, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-236745), mainly a header and a plurality of flat tubes connected to the header and formed with a plurality of flow passage holes for flowing a refrigerant therein There is a heat exchanger including heat transfer fins disposed between each of the plurality of flat tubes. In this heat exchanger, heat is exchanged between the refrigerant flowing through the flow path hole of the flat tube and the air flowing outside the flat tube. In the heat exchanger disclosed in Patent Document 1, when functioning as a heater (evaporator), the refrigerant flows from the bottom to the top.

本発明者は、冷媒が下方から上方に向かって流れる熱交換器では、ヘッダの内部において、液冷媒が上方に滞留したり、下方に滞留したりする現象が生じることを発見した。具体的には、ヘッダの内部に流入する冷媒の流速が遅い場合は、重力の影響により、ガス冷媒よりも密度の大きい液冷媒が下方に滞留することがわかった。また、ヘッダの内部に流入する冷媒の流速が速い場合には、運動エネルギーが大きいために上昇しやすく液冷媒が上方に滞留しやすいことがわかった。   The present inventor has discovered that in a heat exchanger in which the refrigerant flows upward from below, a phenomenon occurs in which the liquid refrigerant stays upward or stays downward inside the header. Specifically, it has been found that when the flow rate of the refrigerant flowing into the header is low, liquid refrigerant having a density higher than that of the gas refrigerant stays downward due to the influence of gravity. In addition, it was found that when the flow rate of the refrigerant flowing into the header is high, the liquid refrigerant is likely to stay upward because the kinetic energy is large and the liquid refrigerant tends to rise.

このような現象が生じると、ヘッダの内部から扁平管へと均等に冷媒を流すことが困難になり、扁平管の流路穴を流れる液冷媒量とガス冷媒量との割合が偏る冷媒偏流が生じると考えられる。冷媒偏流が生じると熱交換器の性能が低下することが懸念される。   When such a phenomenon occurs, it becomes difficult to evenly flow the refrigerant from the inside of the header to the flat tube, and there is refrigerant drift in which the ratio of the liquid refrigerant amount and the gas refrigerant amount flowing through the flow passage hole of the flat tube is uneven. It is thought to occur. When refrigerant drift occurs, there is a concern that the performance of the heat exchanger is degraded.

そこで、本発明の課題は、性能低下を抑制できる熱交換器を提供することにある。   Then, the subject of this invention is providing the heat exchanger which can suppress a performance fall.

本発明の第1観点に係る熱交換器は、ヘッダと、複数の扁平管と、伝熱フィンとを備える。ヘッダは、冷媒が上下方向に延びる内部空間が形成され、下部に内部空間と連通し外部との冷媒の流通を可能にするための開口が形成されている。複数の扁平管は、各々の長手方向における端部がヘッダに接続されて上下方向に積層される。また、複数の扁平管は、ヘッダの内部空間と冷媒の流通が可能である。伝熱フィンは、複数の扁平管のそれぞれの間に配置される。ヘッダの内部空間には、板部材が配置されている。板部材は、液冷媒を保持し上下方向に延びる部材である。   The heat exchanger according to the first aspect of the present invention includes a header, a plurality of flat tubes, and heat transfer fins. The header has an internal space in which the refrigerant extends in the vertical direction, and an opening is formed in the lower portion to communicate with the internal space and allow the refrigerant to flow outside. The plurality of flat tubes are stacked in the vertical direction with their longitudinal ends connected to the header. In addition, the plurality of flat tubes are capable of circulating the refrigerant with the internal space of the header. The heat transfer fin is disposed between each of the plurality of flat tubes. A plate member is disposed in the internal space of the header. The plate member is a member that holds the liquid refrigerant and extends in the vertical direction.

本発明では、板部材が、表面張力を利用して液冷媒を保持することができる。そして、保持した液冷媒を、毛細管現象を利用して、上下方向に延びる板部材全体に行き渡らせることができる。よって、開口を介して冷媒が流入するヘッダの内部空間において、液冷媒が滞留する位置に偏りが生じたとしても、液冷媒を上下方向に導くことができる。従って、複数の扁平管のそれぞれにおいて、液冷媒量とガス冷媒量との割合が偏る冷媒偏流を抑制でき、熱交換器の性能低下を抑制できる。   In the present invention, the plate member can hold the liquid refrigerant by utilizing the surface tension. And the held liquid refrigerant can be spread over the whole plate member extended in the up-and-down direction using a capillary phenomenon. Therefore, even if a deviation occurs in the position where the liquid refrigerant stays in the internal space of the header through which the refrigerant flows through the opening, the liquid refrigerant can be guided in the vertical direction. Therefore, in each of the plurality of flat tubes, it is possible to suppress refrigerant drift in which the ratio between the liquid refrigerant amount and the gas refrigerant amount is biased, and it is possible to suppress a decrease in performance of the heat exchanger.

本発明の第2観点に係る熱交換器は、本発明の第1観点に係る熱交換器であって、板部材には、上下方向に延びる溝が形成されている。   The heat exchanger which concerns on the 2nd viewpoint of this invention is a heat exchanger which concerns on the 1st viewpoint of this invention, Comprising: The groove | channel extended in an up-down direction is formed in the plate member.

本発明では、溝部分に液冷媒が滞留しやすくなる。すなわち、板部材が、液冷媒をより保持しやすくなる。   In the present invention, the liquid refrigerant tends to stay in the groove portion. That is, the plate member can more easily hold the liquid refrigerant.

本発明の第3観点に係る熱交換器は、本発明の第1観点又は第2観点に係る熱交換器であって、板部材は、波形形状を有する。   The heat exchanger which concerns on the 3rd viewpoint of this invention is a heat exchanger which concerns on the 1st viewpoint or 2nd viewpoint of this invention, Comprising: A board member has a waveform shape.

本発明では、板部材が波形形状を有することにより、液冷媒を保持しやすくなる。   In this invention, it becomes easy to hold | maintain a liquid refrigerant because a board member has a waveform shape.

本発明の第4観点に係る熱交換器は、本発明の第1観点〜第3観点のいずれかに係る熱交換器であって、板部材には、複数の扁平管のそれぞれと同じ高さ位置に、孔が形成されている。
本発明では、板部材が保持した液冷媒を扁平管に導きやすくなる。
The heat exchanger which concerns on the 4th viewpoint of this invention is a heat exchanger which concerns on either of the 1st viewpoint of this invention-the 3rd viewpoint, Comprising: A plate member is the same height as each of several flat tubes A hole is formed at the position.
In the present invention, the liquid refrigerant held by the plate member can be easily guided to the flat tube.

本発明の第5観点に係る熱交換器は、本発明の第1観点に係る熱交換器であって、板部材は、網目形状を有する。   A heat exchanger according to a fifth aspect of the present invention is the heat exchanger according to the first aspect of the present invention, and the plate member has a mesh shape.

本発明では、板部材が網目形状を有することにより、開き目部分に液冷媒が滞留しやすくなる。すなわち、板部材が、液冷媒を保持しやすくなる。   In the present invention, since the plate member has a mesh shape, the liquid refrigerant tends to stay in the opening portion. That is, the plate member can easily hold the liquid refrigerant.

本発明の第6観点に係る熱交換器は、本発明の第1観点〜第5観点のいずれかに係る熱交換器であって、扁平管の長手方向における端面に対向するように、平面視において、扁平管の長手方向と水平方向に直交する方向に延びるように配置されている。   The heat exchanger which concerns on the 6th viewpoint of this invention is a heat exchanger which concerns on either of the 1st viewpoint of this invention-5th viewpoint, Comprising: Plan view so as to oppose the end surface in the longitudinal direction of a flat tube Are arranged so as to extend in a direction perpendicular to the longitudinal direction and the horizontal direction of the flat tube.

本発明では、板部材が保持した液冷媒を、扁平管に導きやすくなる。   In the present invention, the liquid refrigerant held by the plate member can be easily guided to the flat tube.

本発明の第7観点に係る熱交換器は、本発明の第1観点〜第6観点のいずれかに係る熱交換器であって、板部材は、その上端が、複数の扁平管のうち最上位置の扁平管の高さ位置と同等又は同等より高い位置に位置するように、配置されている。   The heat exchanger which concerns on the 7th viewpoint of this invention is a heat exchanger which concerns on either of the 1st viewpoint of this invention-6th viewpoint, Comprising: The upper end of a plate member is the top among several flat tubes It arrange | positions so that it may be located in the position equivalent to or higher than the height position of the flat tube of a position.

本発明では、板部材に保持された液冷媒を、最上位置の扁平管へと導きやすくなる。よって、例えば、ヘッダの内部空間において下方部分に液冷媒が滞留しているような場合に有効である。また、ヘッダの内部空間において上方部分に滞留している液冷媒を下方へと導くことが可能になる。よって、ヘッダの内部空間において上方部分に液冷媒が滞留しているような場合に有効である。   In the present invention, the liquid refrigerant held by the plate member can be easily guided to the uppermost flat tube. Therefore, for example, it is effective when the liquid refrigerant stays in the lower part of the internal space of the header. Further, the liquid refrigerant staying in the upper part in the internal space of the header can be guided downward. Therefore, it is effective when the liquid refrigerant stays in the upper part of the internal space of the header.

本発明の第8観点に係る熱交換器は、本発明の第7観点に係る熱交換器であって、板部材は、その下端が、複数の扁平管のうち最下位置の扁平管の高さ位置と同等又は同等より低い位置に位置するように、配置されている。   A heat exchanger according to an eighth aspect of the present invention is the heat exchanger according to the seventh aspect of the present invention, wherein the plate member has a lower end whose height is the height of the lowest flat tube among the plurality of flat tubes. It arrange | positions so that it may be located in a position equivalent to or lower than the vertical position.

本発明では、板部材に保持された液冷媒を、最下位置の扁平管へと導きやすくなる。よって、例えば、ヘッダの内部空間において上方部分に液冷媒が滞留しているような場合に有効である。また、ヘッダの内部空間において下方部分に滞留している液冷媒を上方へと導くことが可能になる。よって、ヘッダの内部空間において下方部分に液冷媒が滞留しているような場合に有効である。   In the present invention, the liquid refrigerant held by the plate member can be easily guided to the flat tube at the lowest position. Therefore, for example, it is effective when the liquid refrigerant stays in the upper part in the internal space of the header. Further, the liquid refrigerant staying in the lower part in the internal space of the header can be guided upward. Therefore, it is effective when the liquid refrigerant stays in the lower part of the internal space of the header.

本発明の第9観点に係る熱交換器は、第1ヘッダと、第2ヘッダと、複数の扁平管と、伝熱フィンとを備える。第1ヘッダは、冷媒が上下方向に延びる内部空間が形成され、下部に内部空間と連通し外部との冷媒の流通を可能にするための開口が形成されている。第2ヘッダは、第1ヘッダと離間して配置され、冷媒が上下方向に流れる内部空間が形成されている。複数の扁平管は、各々の長手方向における両端部のそれぞれが第1ヘッダと第2ヘッダとのそれぞれに接続されて上下方向に積層される。また、複数の扁平管は、第1ヘッダ及び第2ヘッダの内部空間と冷媒の流通が可能である。伝熱フィンは、複数の扁平管のそれぞれの間に配置される。第1ヘッダの内部空間には、第1ヘッダの内部空間を上下方向に仕切る仕切板が配置されている。第2ヘッダの内部空間には、板部材が配置されている。板部材は、液冷媒を保持し上下方向に延びる部材である。   A heat exchanger according to a ninth aspect of the present invention includes a first header, a second header, a plurality of flat tubes, and heat transfer fins. The first header is formed with an internal space in which the refrigerant extends in the vertical direction, and an opening is formed in the lower portion to communicate with the internal space and allow the refrigerant to flow outside. The second header is disposed away from the first header, and an internal space in which the refrigerant flows in the vertical direction is formed. The plurality of flat tubes are stacked in the vertical direction with both end portions in each longitudinal direction connected to the first header and the second header, respectively. In addition, the plurality of flat tubes can circulate the refrigerant with the internal spaces of the first header and the second header. The heat transfer fin is disposed between each of the plurality of flat tubes. A partition plate that partitions the internal space of the first header in the vertical direction is disposed in the internal space of the first header. A plate member is disposed in the internal space of the second header. The plate member is a member that holds the liquid refrigerant and extends in the vertical direction.

ここで、本発明のように第1ヘッダの内部空間に仕切板を配置する構成を採ると、開口を介して第1ヘッダの内部空間に流入した冷媒は、扁平管を介して第2ヘッダの内部空間へと流れる。そして、第2ヘッダの内部空間に流入した冷媒は、第2ヘッダの内部空間において、流れ方向を変えて、扁平管を介して再度第1ヘッダの内部空間へと戻るようになる。このように構成されていると、第2ヘッダの内部空間において、液冷媒が滞留する位置に偏りが生じやすくなり、第2ヘッダの内部空間から扁平管へと均等に冷媒を流すことが困難になることが考えられる。このため、冷媒偏流が生じ、熱交換器の性能が低下することが懸念される。   Here, if the structure which arrange | positions a partition plate in the internal space of a 1st header like this invention is taken, the refrigerant | coolant which flowed into the internal space of the 1st header via opening will be a 2nd header through a flat tube. It flows into the internal space. Then, the refrigerant flowing into the internal space of the second header changes its flow direction in the internal space of the second header and returns to the internal space of the first header again through the flat tube. With such a configuration, the position where the liquid refrigerant stays tends to be biased in the internal space of the second header, and it is difficult to flow the refrigerant evenly from the internal space of the second header to the flat tube. It is possible to become. For this reason, there is a concern that refrigerant drift occurs and the performance of the heat exchanger is degraded.

そこで、本発明では、第2ヘッダの内部空間に板部材を配置することにより、第2ヘッダの内部空間において、液冷媒が滞留する位置に偏りが生じたとしても、液冷媒を上下方向に導くことができる。従って、複数の扁平管のそれぞれにおいて、液冷媒量とガス冷媒量との割合が偏る冷媒偏流を抑制でき、熱交換器の性能低下を抑制できる。   Therefore, in the present invention, by arranging the plate member in the internal space of the second header, the liquid refrigerant is guided in the vertical direction even if the position where the liquid refrigerant stays is biased in the internal space of the second header. be able to. Therefore, in each of the plurality of flat tubes, it is possible to suppress refrigerant drift in which the ratio between the liquid refrigerant amount and the gas refrigerant amount is biased, and it is possible to suppress a decrease in performance of the heat exchanger.

本発明の第1観点に係る熱交換器では、性能低下を抑制できる。   In the heat exchanger according to the first aspect of the present invention, performance degradation can be suppressed.

本発明の第2観点〜第5観点に係る熱交換器では、板部材が、液冷媒を保持しやすくなる。   In the heat exchanger according to the second to fifth aspects of the present invention, the plate member can easily hold the liquid refrigerant.

本発明の第4観点及び第6観点に係る熱交換器では、板部材が保持した液冷媒を、扁平管に導きやすくなる。   In the heat exchanger according to the fourth and sixth aspects of the present invention, the liquid refrigerant held by the plate member can be easily guided to the flat tube.

本発明の第7観点に係る熱交換器では、板部材に保持された液冷媒を、最上位置の扁平管へと導きやすくなる。また、ヘッダの内部空間において上方部分に滞留している液冷媒を下方へと導くことが可能になる。   In the heat exchanger according to the seventh aspect of the present invention, the liquid refrigerant held by the plate member can be easily guided to the uppermost flat tube. Further, the liquid refrigerant staying in the upper part in the internal space of the header can be guided downward.

本発明の第8観点に係る熱交換器では、板部材に保持された液冷媒を、最下位置の扁平管へと導きやすくなる。また、ヘッダの内部空間において下方部分に滞留している液冷媒を上方へと導くことが可能になる。   In the heat exchanger which concerns on the 8th viewpoint of this invention, it becomes easy to guide the liquid refrigerant hold | maintained at the board member to the flat tube of the lowest position. Further, the liquid refrigerant staying in the lower part in the internal space of the header can be guided upward.

本発明の第9観点に係る熱交換器では、第2ヘッダの内部空間において、液冷媒が滞留する位置に偏りが生じたとしても、液冷媒を上下方向に導くことができる。従って、熱交換器の性能低下を抑制できる。   In the heat exchanger according to the ninth aspect of the present invention, the liquid refrigerant can be guided in the vertical direction even if a deviation occurs in the position where the liquid refrigerant stays in the internal space of the second header. Therefore, it is possible to suppress the performance deterioration of the heat exchanger.

本発明の一実施形態に係る熱交換器としての熱源側熱交換器が採用された冷凍装置の一例としての空気調和装置の冷媒回路図。The refrigerant circuit figure of the air conditioning apparatus as an example of the refrigeration apparatus by which the heat source side heat exchanger as a heat exchanger which concerns on one Embodiment of this invention was employ | adopted. 熱源側熱交換器の概略構成図。The schematic block diagram of a heat source side heat exchanger. 暖房中間運転時の扁平管内を流れる冷媒の状態分布図。The state distribution map of the refrigerant | coolant which flows through the inside of a flat pipe at the time of heating intermediate operation. 暖房低温運転時の扁平管内を流れる冷媒の状態分布図。The state distribution map of the refrigerant | coolant which flows through the inside of a flat pipe at the time of heating low-temperature driving | operation. 冷媒変流抑制部材が配置されていない場合の、ヘッダの内部空間における冷媒の流速と冷媒分流能力との関係を示す概略のグラフ。The rough graph which shows the relationship between the flow velocity of the refrigerant | coolant in the internal space of a header, and a refrigerant | coolant branching capability in case the refrigerant | coolant current control member is not arrange | positioned. 第1ヘッダ及び扁平管の正面模式図。The front schematic diagram of a 1st header and a flat tube. 第1ヘッダ及び扁平管の平面模式図。The plane schematic diagram of a 1st header and a flat tube. 冷媒偏流抑制部材をヘッダの側面側から視た図。The figure which looked at the refrigerant | coolant drift suppression member from the side surface side of the header. 冷媒変流抑制部材が配置されている場合の、ヘッダの内部空間における冷媒の流速と冷媒分流能力との関係を示す概略のグラフ。The rough graph which shows the relationship between the flow velocity of the refrigerant | coolant in the internal space of a header, and a refrigerant | coolant diversion capability in case the refrigerant | coolant transformation control member is arrange | positioned. 変形例Bに係る冷媒偏流抑制部材を示すための、第1ヘッダ及び扁平管の平面模式図。The plane schematic diagram of the 1st header and flat tube for showing the refrigerant | coolant drift suppression member which concerns on the modification B. 変形例Eに係る熱源側熱交換器の概略構成図。The schematic block diagram of the heat source side heat exchanger which concerns on the modification E.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る熱交換器について説明する。   Hereinafter, a heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(1)空気調和装置1の構成
図1は、本発明の一実施形態に係る熱交換器としての熱源側熱交換器4が採用された冷凍装置の一例としての空気調和装置1の冷媒回路図である。
(1) Configuration of Air Conditioner 1 FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of an air conditioner 1 as an example of a refrigeration apparatus in which a heat source side heat exchanger 4 as a heat exchanger according to an embodiment of the present invention is employed. It is.

空気調和装置1は、冷房運転と暖房運転とを実行可能にするように構成された冷媒回路10を有している。冷媒回路10は、主として、圧縮機構2と、切換機構3と、熱源側熱交換器4と、膨張機構5と、利用側熱交換器6とを有している。以下、これらの構成について説明する。   The air conditioner 1 includes a refrigerant circuit 10 configured to be able to perform a cooling operation and a heating operation. The refrigerant circuit 10 mainly includes a compression mechanism 2, a switching mechanism 3, a heat source side heat exchanger 4, an expansion mechanism 5, and a use side heat exchanger 6. Hereinafter, these configurations will be described.

(1−1)圧縮機構2
圧縮機構2は、吸入管2aから吸入した低圧の冷媒を高圧まで圧縮して吐出管2bへと吐出する。圧縮機構2は、ケーシング21a内に、圧縮要素駆動モータ21bと、駆動軸21cと、圧縮要素21dとが収容された密閉式構造を有している。圧縮要素駆動モータ21bは、駆動軸21cに連結されている。圧縮要素駆動モータ21bは、駆動軸21cを介して圧縮要素21dを駆動する。
(1-1) Compression mechanism 2
The compression mechanism 2 compresses the low-pressure refrigerant sucked from the suction pipe 2a to a high pressure and discharges it to the discharge pipe 2b. The compression mechanism 2 has a sealed structure in which a compression element drive motor 21b, a drive shaft 21c, and a compression element 21d are accommodated in a casing 21a. The compression element drive motor 21b is connected to the drive shaft 21c. The compression element drive motor 21b drives the compression element 21d via the drive shaft 21c.

(1−2)切換機構3
切換機構3は、冷媒回路10における冷媒の流れ方向を切り換える。切換機構3は、冷房運転時には、圧縮機構2の吐出側と熱源側熱交換器4のガス側とを接続すると共に圧縮機構2の吸入側と利用側熱交換器6のガス側とを接続するように構成されている(図1の実線を参照)。また、切換機構3は、暖房運転時には、圧縮機構2の吐出側と利用側熱交換器6のガス側とを接続すると共に圧縮機構2の吸入側と熱源側熱交換器4のガス側とを接続するように構成されている(図1の点線を参照)。
(1-2) Switching mechanism 3
The switching mechanism 3 switches the flow direction of the refrigerant in the refrigerant circuit 10. During the cooling operation, the switching mechanism 3 connects the discharge side of the compression mechanism 2 and the gas side of the heat source side heat exchanger 4 and connects the suction side of the compression mechanism 2 and the gas side of the use side heat exchanger 6. (See the solid line in FIG. 1). The switching mechanism 3 connects the discharge side of the compression mechanism 2 and the gas side of the use side heat exchanger 6 during heating operation, and connects the suction side of the compression mechanism 2 and the gas side of the heat source side heat exchanger 4. It is comprised so that it may connect (refer the dotted line of FIG. 1).

(1−3)熱源側熱交換器4
熱源側熱交換器4は、冷房運転時において、圧縮機構2によって圧縮された高圧の冷媒を冷却する放熱器(凝縮器)である。また、熱源側熱交換器4は、暖房運転時において、膨張機構5を通過した低圧の冷媒を加熱する加熱器(蒸発器)である。熱源側熱交換器4は、外部を通過する空気と、熱源側熱交換器4内を流れる冷媒との間で熱交換をさせる。熱源側熱交換器4は、第1冷媒管4a及び吐出管2bを介して、圧縮機構2に接続されている。尚、熱源側熱交換器の詳細な構成については、後述する。尚、熱源側熱交換器4の外を流れる空気流れの生成は、ファン29によって行われる。
(1-3) Heat source side heat exchanger 4
The heat source side heat exchanger 4 is a radiator (condenser) that cools the high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism 2 during the cooling operation. The heat source side heat exchanger 4 is a heater (evaporator) that heats the low-pressure refrigerant that has passed through the expansion mechanism 5 during the heating operation. The heat source side heat exchanger 4 exchanges heat between the air passing through the outside and the refrigerant flowing in the heat source side heat exchanger 4. The heat source side heat exchanger 4 is connected to the compression mechanism 2 via the first refrigerant pipe 4a and the discharge pipe 2b. The detailed configuration of the heat source side heat exchanger will be described later. The air flow that flows outside the heat source side heat exchanger 4 is generated by the fan 29.

(1−4)膨張機構5
膨張機構5は、熱源側熱交換器4又は利用側熱交換器6によって冷却された高圧の冷媒を、利用側熱交換器6又は熱源側熱交換器4に送る前に、冷凍サイクルにおける低圧付近まで減圧する。膨張機構5は、例えば、電動膨張弁である。膨張機構5は、第2冷媒管4bを介して、熱源側熱交換器4に接続され、第3冷媒管6aを介して、利用側熱交換器6に接続されている。
(1-4) Expansion mechanism 5
Before the expansion mechanism 5 sends the high-pressure refrigerant cooled by the heat-source side heat exchanger 4 or the use-side heat exchanger 6 to the use-side heat exchanger 6 or the heat-source side heat exchanger 4, it is near the low pressure in the refrigeration cycle. Depressurize until. The expansion mechanism 5 is, for example, an electric expansion valve. The expansion mechanism 5 is connected to the heat source side heat exchanger 4 via the second refrigerant pipe 4b, and is connected to the use side heat exchanger 6 via the third refrigerant pipe 6a.

(1−5)利用側熱交換器6
利用側熱交換器6は、冷房運転時において、膨張機構5によって減圧された低圧の冷媒を加熱する加熱器(蒸発器)である。また、利用側熱交換器6は、暖房運転時において、圧縮機構2によって圧縮された高圧の冷媒を冷却する放熱器(凝縮器)である。利用側熱交換器6は、外部を通過する空気と、利用側熱交換器6内を流れる冷媒との間で熱交換をさせる。利用側熱交換器6は、第3冷媒管6aを介して、膨張機構5に接続されている。また、利用側熱交換器6は、第4冷媒管6b及び吸入管2aを介して、圧縮機構2に接続されている。
(1-5) User side heat exchanger 6
The use-side heat exchanger 6 is a heater (evaporator) that heats the low-pressure refrigerant decompressed by the expansion mechanism 5 during the cooling operation. The use side heat exchanger 6 is a radiator (condenser) that cools the high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism 2 during heating operation. The use side heat exchanger 6 exchanges heat between the air passing outside and the refrigerant flowing in the use side heat exchanger 6. The use side heat exchanger 6 is connected to the expansion mechanism 5 via the third refrigerant pipe 6a. Further, the use side heat exchanger 6 is connected to the compression mechanism 2 via the fourth refrigerant pipe 6b and the suction pipe 2a.

(2)空気調和装置1の動作
(2−1)冷房運転
冷房運転時には、切換機構3が図1の実線状態に制御される。この冷媒回路10の状態において、圧縮機構2が駆動されると、まず、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、吸入管2aから圧縮機構2に吸入される。圧縮機構2に吸入された低圧の冷媒は、圧縮要素21dによって冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮される。圧縮された高圧の冷媒は、圧縮機構2から吐出管2bに吐出される。
(2) Operation of the Air Conditioner 1 (2-1) Cooling Operation During the cooling operation, the switching mechanism 3 is controlled to the solid line state of FIG. When the compression mechanism 2 is driven in the state of the refrigerant circuit 10, first, low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle is sucked into the compression mechanism 2 from the suction pipe 2a. The low-pressure refrigerant sucked into the compression mechanism 2 is compressed to a high pressure in the refrigeration cycle by the compression element 21d. The compressed high-pressure refrigerant is discharged from the compression mechanism 2 to the discharge pipe 2b.

圧縮機構2から吐出された高圧の冷媒は、第1冷媒管4aを通じて熱源側熱交換器4に送られる。熱源側熱交換器4に送られた高圧の冷媒は、熱源側熱交換器4内で外部の空気と熱交換されて冷却される。冷却された高圧の冷媒は、第2冷媒管4bを通じて膨張機構5に送られる。膨張機構5に送られた高圧の冷媒は、膨張機構5を通過する際に減圧されて、冷凍サイクルにおける低圧且つ気液二相状態の冷媒となり、第3冷媒管6aを通じて利用側熱交換器6に送られる。利用側熱交換器6に送られた低圧且つ気液二相状態の冷媒は、利用側熱交換器6内で外部の空気と熱交換されて加熱され、液体の冷媒が蒸発する。加熱された低圧の冷媒は、第4冷媒管6b及び吸入管2aを通じて再び圧縮機構2に吸入される。このようにして、空気調和装置1は、冷媒回路10内に冷媒を循環させて、冷房運転を行う。   The high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism 2 is sent to the heat source side heat exchanger 4 through the first refrigerant pipe 4a. The high-pressure refrigerant sent to the heat source side heat exchanger 4 is cooled by exchanging heat with external air in the heat source side heat exchanger 4. The cooled high-pressure refrigerant is sent to the expansion mechanism 5 through the second refrigerant pipe 4b. The high-pressure refrigerant sent to the expansion mechanism 5 is depressurized when passing through the expansion mechanism 5 to become a low-pressure and gas-liquid two-phase refrigerant in the refrigeration cycle, and the utilization side heat exchanger 6 is passed through the third refrigerant pipe 6a. Sent to. The low-pressure and gas-liquid two-phase refrigerant sent to the use-side heat exchanger 6 is heated by heat exchange with external air in the use-side heat exchanger 6, and the liquid refrigerant evaporates. The heated low-pressure refrigerant is again sucked into the compression mechanism 2 through the fourth refrigerant pipe 6b and the suction pipe 2a. In this way, the air conditioner 1 performs the cooling operation by circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 10.

(2−2)暖房運転
暖房運転時には、切換機構3が図1の点線状態に制御される。この冷媒回路10の状態において、圧縮機構2が駆動されると、まず、冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、吸入管2aから圧縮機構2に吸入される。圧縮機構2に吸入された低圧の冷媒は、圧縮要素21dによって冷凍サイクルにおける高圧まで圧縮される。圧縮された高圧の冷媒は、圧縮機構2から吐出管2bに吐出される。
(2-2) Heating Operation During the heating operation, the switching mechanism 3 is controlled to the dotted line state of FIG. When the compression mechanism 2 is driven in the state of the refrigerant circuit 10, first, low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle is sucked into the compression mechanism 2 from the suction pipe 2a. The low-pressure refrigerant sucked into the compression mechanism 2 is compressed to a high pressure in the refrigeration cycle by the compression element 21d. The compressed high-pressure refrigerant is discharged from the compression mechanism 2 to the discharge pipe 2b.

圧縮機構2から吐出された高圧の冷媒は、第4冷媒管6bを介して利用側熱交換器6に送られる。利用側熱交換器6に送られた高圧の冷媒は、利用側熱交換器6内で外部の空気と熱交換されて冷却される。冷却された高圧の冷媒は、第3冷媒管6aを通じて膨張機構5に送られる。膨張機構5に送られた高圧の冷媒は、膨張機構5を通過する際に減圧されて、冷凍サイクルにおける低圧且つ気液二相状態の冷媒となり、第2冷媒管4bを通じて熱源側熱交換器4に送られる。熱源側熱交換器4に送られた低圧且つ気液二相状態の冷媒は、熱源側熱交換器4内で外部の空気と熱交換されて加熱され、液体の冷媒が蒸発する。加熱された低圧の冷媒は、第1冷媒管4a及び吸入管2aを通じて再び圧縮機構2に吸入される。このようにして、空気調和装置1は、冷媒回路10内に冷媒を循環させて、暖房運転を行う。   The high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism 2 is sent to the use side heat exchanger 6 via the fourth refrigerant pipe 6b. The high-pressure refrigerant sent to the use side heat exchanger 6 is cooled by exchanging heat with external air in the use side heat exchanger 6. The cooled high-pressure refrigerant is sent to the expansion mechanism 5 through the third refrigerant pipe 6a. The high-pressure refrigerant sent to the expansion mechanism 5 is depressurized when passing through the expansion mechanism 5 to become a low-pressure and gas-liquid two-phase refrigerant in the refrigeration cycle, and the heat source side heat exchanger 4 through the second refrigerant pipe 4b. Sent to. The low-pressure and gas-liquid two-phase refrigerant sent to the heat source side heat exchanger 4 is heated by heat exchange with external air in the heat source side heat exchanger 4, and the liquid refrigerant evaporates. The heated low-pressure refrigerant is again sucked into the compression mechanism 2 through the first refrigerant pipe 4a and the suction pipe 2a. In this way, the air conditioner 1 performs the heating operation by circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 10.

(3)熱源側熱交換器4
以下、熱源側熱交換器4の詳細構成や熱源側熱交換器4における冷媒の流れについて説明する。図2は、熱源側熱交換器4の概略構成図である。
(3) Heat source side heat exchanger 4
Hereinafter, the detailed configuration of the heat source side heat exchanger 4 and the flow of the refrigerant in the heat source side heat exchanger 4 will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the heat source side heat exchanger 4.

熱源側熱交換器4は、図2に示すように、第1ヘッダ41と、第2ヘッダ42と、複数の扁平管43と、伝熱フィン44と、を有している。   As illustrated in FIG. 2, the heat source side heat exchanger 4 includes a first header 41, a second header 42, a plurality of flat tubes 43, and heat transfer fins 44.

(3−1)第1ヘッダ41
第1ヘッダ41は、鉛直方向に延び、上端及び下端が閉じられた金属部材(アルミニウムやアルミニウム合金等)から構成されている。第1ヘッダ41は、その内部に、冷媒が鉛直方向に流れるように鉛直方向に延びる内部空間S1が形成されるように、略円筒形状に形成されている。
(3-1) First header 41
The 1st header 41 is comprised from the metal member (Aluminum, aluminum alloy, etc.) extended in the perpendicular direction and the upper end and the lower end were closed. The 1st header 41 is formed in the substantially cylindrical shape so that the interior space S1 extended in a perpendicular direction may be formed in the inside so that a refrigerant may flow in the perpendicular direction.

第1ヘッダ41には、その外面から内面に貫通する複数の孔(図示せず)が形成されている。複数の孔は、それぞれ、複数の扁平管43のそれぞれを挿入するための孔であり、第1ヘッダ41の長手方向に沿って所定の間隔を空けて形成されている。複数の扁平管43が各々、複数の孔の各々に挿入されることによって、第1ヘッダ41が、複数の扁平管43の長手方向における一端部に接続されることになる。   The first header 41 has a plurality of holes (not shown) penetrating from the outer surface to the inner surface. The plurality of holes are holes for inserting the plurality of flat tubes 43, respectively, and are formed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the first header 41. By inserting the plurality of flat tubes 43 into each of the plurality of holes, the first header 41 is connected to one end in the longitudinal direction of the plurality of flat tubes 43.

(3−2)第2ヘッダ42
第2ヘッダ42は、鉛直方向に延び、上端及び下端が閉じられた金属部材(アルミニウムやアルミニウム合金等)から構成されている。第2ヘッダ42は、その内部に、冷媒が鉛直方向に流れるように鉛直方向に延びる内部空間S2が形成されるように、略円筒形状に形成されている。
(3-2) Second header 42
The 2nd header 42 is comprised from the metal member (Aluminum, aluminum alloy, etc.) extended in the perpendicular direction and the upper end and the lower end were closed. The 2nd header 42 is formed in the substantially cylindrical shape so that the interior space S2 extended in a perpendicular direction may be formed in the inside so that a refrigerant may flow in the perpendicular direction.

第2ヘッダ42には、その外面から内面に貫通する複数の孔(図示せず)が形成されている。複数の孔は、それぞれ、複数の扁平管43のそれぞれを挿入するための孔であり、第2ヘッダ42の長手方向に沿って所定の間隔を空けて形成されている。複数の扁平管43が各々、複数の孔の各々に挿入されることによって、第2ヘッダ42が、複数の扁平管43の長手方向における一端部に接続されることになる。   The second header 42 is formed with a plurality of holes (not shown) penetrating from the outer surface to the inner surface. The plurality of holes are holes for inserting the plurality of flat tubes 43, respectively, and are formed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the second header 42. Each of the plurality of flat tubes 43 is inserted into each of the plurality of holes, whereby the second header 42 is connected to one end portion in the longitudinal direction of the plurality of flat tubes 43.

ヘッダ41,42は、以上のように構成されることにより、それぞれ、扁平管43を支持する支持機能と、内部空間S1,S2において、冷媒を扁平管43に流入させる流入機能と、扁平管43から流出する冷媒を内部空間S1,S2において集合させる集合機能とを有している。   By configuring the headers 41 and 42 as described above, the support function for supporting the flat tube 43, the inflow function for allowing the refrigerant to flow into the flat tube 43 in the internal spaces S1 and S2, and the flat tube 43, respectively. And a collecting function for collecting refrigerant flowing out from the internal spaces S1 and S2.

ヘッダ41,42のそれぞれには、熱源側熱交換器4への冷媒の流入を可能にする又は熱源側熱交換器4からの冷媒の流出を可能にする(すなわち、外部との冷媒の流通を可能にする)開口141,142が形成されている。開口141,142は、それぞれ、ヘッダ41,42の内部空間S1,S2に連通している。   Each of the headers 41 and 42 allows the refrigerant to flow into the heat source side heat exchanger 4 or allows the refrigerant to flow out of the heat source side heat exchanger 4 (that is, allows the refrigerant to flow outside). Openings 141 and 142 are formed. The openings 141 and 142 communicate with the internal spaces S1 and S2 of the headers 41 and 42, respectively.

(3−3)扁平管43
扁平管43は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属部材から構成される板状の部材である。扁平管43は、ヘッダ41,42の長手方向に直交する方向に長く延び、伝熱面となる上下の平面部43aと、冷媒が流れる複数の孔(図示せず)とを有している。扁平管43は、平面部43aを鉛直方向に向けた状態で、鉛直方向に所定の間隔を空けて積層されている。複数の孔は、扁平管43を、その長手方向に貫通するように、且つ、その幅方向に並ぶように、形成されている。尚、ここでの幅方向とは、扁平管43の長手方向に対して直交する方向且つ水平方向に向かう方向である。扁平管43は、複数の孔を介して、第1ヘッダ41の内部空間S1及び第2ヘッダ42の内部空間S2と冷媒の流通が可能である。
(3-3) Flat tube 43
The flat tube 43 is a plate-like member made of a metal member such as aluminum or an aluminum alloy. The flat tube 43 extends long in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the headers 41 and 42, and has upper and lower flat portions 43a serving as heat transfer surfaces, and a plurality of holes (not shown) through which a refrigerant flows. The flat tubes 43 are stacked with a predetermined interval in the vertical direction with the flat portion 43a oriented in the vertical direction. The plurality of holes are formed so as to penetrate the flat tube 43 in the longitudinal direction and to be aligned in the width direction. In addition, the width direction here is a direction orthogonal to the longitudinal direction of the flat tube 43 and a direction toward the horizontal direction. The flat tube 43 can flow refrigerant through the plurality of holes through the internal space S1 of the first header 41 and the internal space S2 of the second header 42.

(3−4)伝熱フィン44
伝熱フィン44は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属部材から構成され、板状部材が長手方向に波形に折り曲げられることによって形成される波形フィンである。伝熱フィン44は、扁平管43に接するように、複数の扁平管43のそれぞれの間に配置されている。
(3-4) Heat transfer fin 44
The heat transfer fins 44 are corrugated fins made of a metal member such as aluminum or an aluminum alloy, and formed by bending a plate-like member into a corrugated shape in the longitudinal direction. The heat transfer fins 44 are arranged between each of the plurality of flat tubes 43 so as to contact the flat tubes 43.

以下では、以上のような構成を有する熱源側熱交換器4における冷媒の流れを説明する。   Below, the flow of the refrigerant | coolant in the heat source side heat exchanger 4 which has the above structures is demonstrated.

(3−5)熱源側熱交換器4における冷媒の流れ
熱源側熱交換器4は、暖房運転時には、すなわち、冷媒の加熱器(蒸発器)として機能する場合には、冷媒が、熱源側熱交換器4の下方部分から上方部分に向かって流れるように構成されている。
(3-5) Flow of refrigerant in heat source side heat exchanger 4 When the heat source side heat exchanger 4 functions as a refrigerant heater (evaporator) during heating operation, the refrigerant is heat source side heat. The exchanger 4 is configured to flow from the lower part toward the upper part.

具体的には、第2冷媒管4bを流れてきた冷媒は、開口141を介して第1ヘッダ41の内部空間S1に流入する。そして、第1ヘッダ41の内部空間S1に流入した冷媒は、複数の扁平管43のそれぞれに分流されて、各扁平管43に形成される複数の孔を流れる。各扁平管43を流れた冷媒は、第2ヘッダ42の内部空間S2において合流する。第2ヘッダ42の内部空間S2において合流された冷媒は、開口142を介して第1冷媒管4aに流入する。   Specifically, the refrigerant that has flowed through the second refrigerant pipe 4 b flows into the internal space S <b> 1 of the first header 41 through the opening 141. Then, the refrigerant flowing into the internal space S <b> 1 of the first header 41 is divided into each of the plurality of flat tubes 43 and flows through the plurality of holes formed in each flat tube 43. The refrigerant that has flowed through each flat tube 43 merges in the internal space S <b> 2 of the second header 42. The refrigerant merged in the internal space S2 of the second header 42 flows into the first refrigerant pipe 4a through the opening 142.

一方、熱源側熱交換器4は、冷房運転時には、すなわち、冷媒の放熱器(凝縮器)として機能する場合には、冷媒が、熱源側熱交換器4の上方部分から下方部分に向かって流れるように構成されている。   On the other hand, during the cooling operation, that is, when the heat source side heat exchanger 4 functions as a refrigerant radiator (condenser), the refrigerant flows from the upper part to the lower part of the heat source side heat exchanger 4. It is configured as follows.

具体的には、第1冷媒管4aを流れてきた冷媒は、開口142を介して第2ヘッダ42の内部空間S2に流入する。そして、第2ヘッダ42の内部空間S2に流入した冷媒は、複数の扁平管43のそれぞれに分流されて、各扁平管43に形成される複数の孔を流れる。各扁平管43を流れた冷媒は、第1ヘッダ41の内部空間S1において合流する。第1ヘッダ41の内部空間S1において合流された冷媒は、開口141を介して第2冷媒管4bに流入する。   Specifically, the refrigerant that has flowed through the first refrigerant pipe 4 a flows into the internal space S <b> 2 of the second header 42 through the opening 142. Then, the refrigerant that has flowed into the internal space S <b> 2 of the second header 42 is divided into each of the plurality of flat tubes 43 and flows through the plurality of holes formed in each flat tube 43. The refrigerant that has flowed through each flat tube 43 joins in the internal space S <b> 1 of the first header 41. The refrigerant merged in the internal space S1 of the first header 41 flows into the second refrigerant pipe 4b through the opening 141.

ここで、本発明者は、熱源側熱交換器4が冷媒の加熱器(蒸発器)として機能する場合、開口を介して冷媒が流入する第1ヘッダの内部空間において、液冷媒が上方に滞留したり、下方に滞留したりする現象が生じることを発見した。具体的には、暖房中間運転時(外気温度が13℃〜18℃の条件において暖房運転を行う時)のような、第1ヘッダの内部空間に流入する冷媒量が少ない場合、すなわち、第1ヘッダの内部空間に流入する冷媒の流速が遅い場合は、重力の影響により、第1ヘッダの内部空間において、ガス冷媒よりも密度の大きい液冷媒が下方部分に滞留しやすいことがわかった。つまり、このような場合は、図3に示すように、複数の扁平管のうち下方部分に位置する扁平管に液冷媒が多く流れ(すなわち、液冷媒とガス冷媒との混合冷媒である二相冷媒が流れ)、複数の扁平管のうち上方部分に位置する扁平管には液冷媒があまり流れなくなる(すなわち、ガス冷媒のみが流れやすい)ということである。   Here, when the heat source side heat exchanger 4 functions as a refrigerant heater (evaporator), the inventor retains the liquid refrigerant upward in the internal space of the first header into which the refrigerant flows through the opening. It has been discovered that the phenomenon of staying down or staying below occurs. Specifically, when the amount of refrigerant flowing into the internal space of the first header is small, such as during the intermediate heating operation (when the heating operation is performed under conditions where the outside air temperature is 13 ° C. to 18 ° C.), that is, the first It was found that when the flow rate of the refrigerant flowing into the internal space of the header is low, liquid refrigerant having a density higher than that of the gas refrigerant tends to stay in the lower portion in the internal space of the first header due to the influence of gravity. That is, in such a case, as shown in FIG. 3, a large amount of liquid refrigerant flows through the flat tubes located in the lower part of the plurality of flat tubes (that is, two-phase that is a mixed refrigerant of liquid refrigerant and gas refrigerant). The refrigerant flows), and the liquid refrigerant does not flow so much (that is, only the gas refrigerant tends to flow) in the flat tubes located in the upper part of the plurality of flat tubes.

また、暖房低温運転時(外気温度が2℃付近の条件において暖房運転を行う時)のような、第1ヘッダの内部空間に流入する冷媒量が多い場合、すなわち、第1ヘッダの内部空間に流入する冷媒の流速が速い場合は、運動エネルギーが大きいために上昇しやすく、第1ヘッダの内部空間において、液冷媒が上方部分に滞留しやすいことがわかった。つまり、このような場合は、図4に示すように、複数の扁平管のうち上方部分に位置する扁平管に液冷媒が多く流れ(すなわち、液冷媒とガス冷媒との混合冷媒である二相冷媒が流れ)、複数の扁平管のうち下方部分に位置する扁平管には液冷媒があまり流れなくなる(すなわち、ガス冷媒のみが流れやすい)ということである。   Further, when there is a large amount of refrigerant flowing into the internal space of the first header, such as during heating and low-temperature operation (when heating operation is performed under conditions where the outside air temperature is around 2 ° C.), that is, in the internal space of the first header. It was found that when the flow rate of the refrigerant flowing in is high, the kinetic energy is large, so that it easily rises, and the liquid refrigerant is likely to stay in the upper part in the internal space of the first header. That is, in such a case, as shown in FIG. 4, a large amount of liquid refrigerant flows through the flat tubes located in the upper portion of the plurality of flat tubes (that is, two-phase that is a mixed refrigerant of liquid refrigerant and gas refrigerant). The refrigerant flows), and the liquid refrigerant does not flow so much (that is, only the gas refrigerant tends to flow) in the flat tube located in the lower part of the plurality of flat tubes.

尚、図3及び図4は、熱源側熱交換器4が冷媒の加熱器(蒸発器)として機能する場合の扁平管43内を流れる冷媒の温度状態を、サーモカメラ等の温度検出装置を用いて検出し、冷媒の温度状態から冷媒の相状態を推測した結果を示したものである。   3 and 4 show the temperature state of the refrigerant flowing in the flat tube 43 when the heat source side heat exchanger 4 functions as a refrigerant heater (evaporator) using a temperature detection device such as a thermo camera. This shows the result of detecting the phase state of the refrigerant from the temperature state of the refrigerant.

以上のように、暖房中間運転時や暖房低温運転時においては、冷媒が流入する第1ヘッダの内部空間において液冷媒が滞留する位置に偏りが生じることにより、扁平管においてガス冷媒と液冷媒との割合が偏る冷媒偏流が生じる。すなわち、暖房中間運転時や暖房低温運転時においては、図5に示すように、第1ヘッダの内部空間を流れる冷媒が、暖房定格運転時(外気温度が7℃付近の条件において暖房運転を行う時)に比べて、複数の扁平管のそれぞれに均等に分流されにくい、つまり、分流能力が必要分流能力を下回る、といった状態が生じることになる。ここで、分流能力とは、ヘッダの内部空間から複数の扁平管のそれぞれにどれだけ均等に冷媒を流すことができるかを示す能力である。そして、必要分流能力とは、熱源側熱交換器4の性能低下を10%以下に抑えるために必要な分流能力である。   As described above, during the heating intermediate operation and the heating low temperature operation, the position where the liquid refrigerant stays in the internal space of the first header into which the refrigerant flows is biased, so that the gas refrigerant and the liquid refrigerant are This causes a refrigerant drift with an uneven ratio. That is, at the time of intermediate heating operation or low temperature operation, as shown in FIG. 5, the refrigerant flowing in the inner space of the first header performs the heating operation at the heating rated operation (under the condition where the outside air temperature is around 7 ° C.). Compared to the time), a state occurs in which it is difficult to evenly divert to each of the plurality of flat tubes, that is, the diversion ability is lower than the necessary diversion ability. Here, the flow dividing ability is an ability indicating how much the refrigerant can flow from the internal space of the header to each of the plurality of flat tubes. The necessary diversion capacity is the diversion capacity necessary for suppressing the performance degradation of the heat source side heat exchanger 4 to 10% or less.

そこで、本実施形態では、上記のような冷媒偏流による分流能力の低下といった問題を解決するために、熱源側熱交換器4は、冷媒偏流抑制部材60をさらに有している。以下、冷媒偏流抑制部材60について、説明する。   Therefore, in the present embodiment, the heat source side heat exchanger 4 further includes a refrigerant drift suppression member 60 in order to solve the problem of a decrease in the diversion capability due to the refrigerant drift as described above. Hereinafter, the refrigerant drift suppression member 60 will be described.

(4)冷媒偏流抑制部材60
図6は、第1ヘッダ41及び扁平管43の一部の正面模式図である。尚、図6に示す二点鎖線の矢印は、冷媒の流れを示している。図7は、第1ヘッダ41及び扁平管43の平面模式図である。図8は、冷媒偏流抑制部材60をヘッダ41,42の側面側から視た図である。
(4) Refrigerant drift suppression member 60
FIG. 6 is a schematic front view of a part of the first header 41 and the flat tube 43. In addition, the arrow of the dashed-two dotted line shown in FIG. 6 has shown the flow of the refrigerant | coolant. FIG. 7 is a schematic plan view of the first header 41 and the flat tube 43. FIG. 8 is a view of the refrigerant drift suppression member 60 viewed from the side surfaces of the headers 41 and 42.

冷媒偏流抑制部材60は、開口141を介して冷媒が流入する第1ヘッダ41の内部空間S1に配置されている。冷媒偏流抑制部材60は、鉛直方向に延びる板部材である。冷媒偏流抑制部材60は、平面視において、波形形状を有している。   The refrigerant drift suppression member 60 is disposed in the internal space S1 of the first header 41 into which the refrigerant flows through the opening 141. The refrigerant drift suppression member 60 is a plate member extending in the vertical direction. The refrigerant drift suppression member 60 has a waveform shape in plan view.

冷媒偏流抑制部材60は、第1ヘッダ41の内上面143から内下面144にかけて延びるように配置されている。すなわち、冷媒偏流抑制部材60は、その上面が、第1ヘッダ41の内上面143に接し、下面が、第1ヘッダ41の内下面144に接するように、配置されている。また、冷媒偏流抑制部材60は、複数の扁平管43のそれぞれの長手方向における端面と対向するように、平面視において、扁平管43の長手方向と水平方向に直交する方向に延びるように配置されている。   The refrigerant drift suppression member 60 is disposed so as to extend from the inner upper surface 143 to the inner lower surface 144 of the first header 41. That is, the refrigerant drift suppression member 60 is disposed such that the upper surface thereof is in contact with the inner upper surface 143 of the first header 41 and the lower surface thereof is in contact with the inner lower surface 144 of the first header 41. Further, the refrigerant drift suppression member 60 is disposed so as to extend in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the flat tube 43 and the horizontal direction in plan view so as to face the end surfaces in the longitudinal direction of each of the flat tubes 43. ing.

冷媒偏流抑制部材60には、その上面から下面にかけて鉛直方向に延びる複数の溝61が形成されている。複数の溝61は、冷媒偏流抑制部材60が平面視において波形形状を有するように、冷媒偏流抑制部材60の扁平管43の長手方向における両端面のそれぞれにおいて、他方の端面側に向かって、平面視において三角形状に凹むように形成されている。   A plurality of grooves 61 extending in the vertical direction from the upper surface to the lower surface are formed in the refrigerant drift suppression member 60. The plurality of grooves 61 are flat toward the other end face in each of both end faces in the longitudinal direction of the flat tube 43 of the refrigerant drift suppressing member 60 so that the refrigerant drift suppressing member 60 has a waveform shape in plan view. It is formed so as to be recessed in a triangular shape when viewed.

また、冷媒偏流抑制部材60には、鉛直方向に所定の間隔を空けて、複数の孔62が形成されている。複数の孔62のそれぞれは、複数の扁平管43のそれぞれと同じ高さ位置となるように、形成されている。複数の孔62のそれぞれは、冷媒偏流抑制部材60の扁平管43の長手方向における両端面のうち、扁平管43に対向する面から、他方の扁平管43に対向しない面側に凹むように、形成されている。複数の孔62のそれぞれは、冷媒偏流抑制部材60の幅方向に延びるように形成されている。尚、ここでの幅方向とは、扁平管43の長手方向に対して水平方向に直交する方向を意味する。   In addition, a plurality of holes 62 are formed in the refrigerant drift suppression member 60 at predetermined intervals in the vertical direction. Each of the plurality of holes 62 is formed to have the same height position as each of the plurality of flat tubes 43. Each of the plurality of holes 62 is recessed from a surface facing the flat tube 43 to a surface not facing the other flat tube 43 from both end surfaces in the longitudinal direction of the flat tube 43 of the refrigerant drift suppressing member 60. Is formed. Each of the plurality of holes 62 is formed to extend in the width direction of the refrigerant drift suppressing member 60. Here, the width direction means a direction orthogonal to the longitudinal direction of the flat tube 43 in the horizontal direction.

(5)特徴
以上のように、暖房運転が行われる条件下によっては、冷媒偏流が生じ、熱源側熱交換器の性能が低下してしまうことが懸念される。
(5) Features As described above, depending on the conditions under which the heating operation is performed, there is a concern that refrigerant drift may occur and the performance of the heat source side heat exchanger may deteriorate.

そこで、本実施形態では、暖房運転時において冷媒が流入する開口141が形成される第1ヘッダ41の内部空間S1に、冷媒偏流抑制部材60を配置している。   Therefore, in the present embodiment, the refrigerant drift suppression member 60 is disposed in the internal space S1 of the first header 41 in which the opening 141 into which the refrigerant flows during the heating operation is formed.

本実施形態では、液冷媒の表面張力を利用して、冷媒偏流抑制部材60が液冷媒を保持するようにしている。そして、毛細管現象を利用して、保持した液冷媒を、鉛直方向に延びる冷媒偏流抑制部材60全体に行き渡らせることができている。これにより、暖房中間運転時においては、第1ヘッダ41の内部空間S1において下方に滞留しやすい液冷媒を上方へと導くことができ、暖房低温運転時においては、第1ヘッダ41の内部空間S1において上方に滞留しやすい液冷媒を下方へと導くことができる。そして、第1ヘッダ41の内部空間S1における冷媒(特に、ガス冷媒)の流れによって、冷媒偏流抑制部材60に保持された液冷媒を、複数の扁平管43の各々へと導くことができている。   In the present embodiment, the refrigerant drift suppression member 60 holds the liquid refrigerant by using the surface tension of the liquid refrigerant. Then, utilizing the capillary phenomenon, the held liquid refrigerant can be spread over the entire refrigerant drift suppressing member 60 extending in the vertical direction. Thereby, the liquid refrigerant which tends to stay downward in the internal space S1 of the first header 41 can be guided upward during the heating intermediate operation, and the internal space S1 of the first header 41 during the heating low temperature operation. In this case, the liquid refrigerant that tends to stay upward can be guided downward. The liquid refrigerant held in the refrigerant drift suppression member 60 can be guided to each of the plurality of flat tubes 43 by the flow of the refrigerant (particularly gas refrigerant) in the internal space S1 of the first header 41. .

これにより、本実施形態では、図9の実線部分のグラフに示すように、冷媒偏流が生じやすい運転条件下(暖房中間運転時や暖房低温運転時)において、冷媒偏流を抑制でき、分流能力を高めることができる。従って、本実施形態では、さまざまな運転条件下において、分流能力を必要分流能力以上に維持することができ、熱源側熱交換器4の性能低下を抑制できている。尚、図9において示す一点鎖線のグラフは、第1ヘッダの内部空間に冷媒偏流抑制部材を配置していない場合の、第1ヘッダの内部空間における冷媒の流速と冷媒分流能力との関係を示す概略のグラフであり、図5に示すグラフと同様のグラフである。   As a result, in this embodiment, as shown in the graph of the solid line portion in FIG. 9, the refrigerant drift can be suppressed under the operating conditions where the refrigerant drift is likely to occur (during heating intermediate operation or heating low temperature operation), and the flow dividing ability is reduced. Can be increased. Therefore, in this embodiment, under various operating conditions, the diversion capability can be maintained at or above the required diversion capability, and the performance degradation of the heat source side heat exchanger 4 can be suppressed. In addition, the dashed-dotted line graph shown in FIG. 9 shows the relationship between the refrigerant flow velocity and the refrigerant distribution capacity in the internal space of the first header when the refrigerant drift suppression member is not arranged in the internal space of the first header. 6 is a schematic graph similar to the graph shown in FIG.

尚、冷媒偏流抑制部材60には、鉛直方向に延びる複数の溝61が形成されている。そして、冷媒偏流抑制部材60は、平面視において波形形状を有している。これにより、液冷媒が、その表面張力の作用により、溝61の部分において、滞留しやすくなる。すなわち、冷媒偏流抑制部材60が、より液冷媒を保持しやすくなる。   The refrigerant drift suppressing member 60 is formed with a plurality of grooves 61 extending in the vertical direction. And the refrigerant | coolant drift suppression member 60 has a waveform shape in planar view. As a result, the liquid refrigerant is likely to stay in the groove 61 due to the effect of the surface tension. That is, it becomes easier for the refrigerant drift suppressing member 60 to hold the liquid refrigerant.

また、冷媒偏流抑制部材60には、複数の扁平管43のそれぞれと同じ高さ位置に、孔62が形成されている。これにより、溝61に保持された液冷媒が第1ヘッダ41の内部空間S1における冷媒(特に、ガス冷媒)の流れによって孔62から噴射され、孔62と対向する扁平管43に入りやすくなる。すなわち、冷媒返流抑制部材60が保持した液冷媒を、扁平管43へと導きやすくなる。   In addition, holes 62 are formed in the refrigerant drift suppression member 60 at the same height as each of the plurality of flat tubes 43. As a result, the liquid refrigerant held in the groove 61 is injected from the hole 62 by the flow of the refrigerant (particularly gas refrigerant) in the internal space S <b> 1 of the first header 41, and easily enters the flat tube 43 facing the hole 62. That is, the liquid refrigerant held by the refrigerant return suppressing member 60 is easily guided to the flat tube 43.

また、本実施形態では、冷媒偏流抑制部材60は、扁平管43の長手方向における端面に対向するように、平面視において、扁平管43の長手方向と水平方向に直交する方向に延びるように配置されている。   Further, in the present embodiment, the refrigerant drift suppression member 60 is disposed so as to extend in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the flat tube 43 and the horizontal direction in plan view so as to face the end surface in the longitudinal direction of the flat tube 43. Has been.

これにより、保持した液冷媒を、複数の扁平管43のそれぞれへとさらに導きやすくなる。   This makes it easier to guide the retained liquid refrigerant to each of the plurality of flat tubes 43.

(6)変形例
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、上記の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
(6) Modifications The embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above-described embodiment, and can be changed without departing from the gist of the invention. .

(6−1)変形例A
上記実施形態では、冷媒偏流抑制部材60は、その上面が、第1ヘッダ41の内上面143に接し、下面が、第1ヘッダ41の内下面144に接するように、配置されていると説明したが、これに限られるものではない。
(6-1) Modification A
In the above-described embodiment, the refrigerant drift suppression member 60 is described so that the upper surface thereof is in contact with the inner upper surface 143 of the first header 41 and the lower surface thereof is in contact with the inner lower surface 144 of the first header 41. However, it is not limited to this.

例えば、本変形例Aに係る冷媒偏流抑制部材は、その上端(上面)が、複数の扁平管43のうち最上位置の扁平管43の高さ位置と同等又は同等より高い位置に位置するように、配置されていればよい。   For example, the refrigerant drift suppression member according to Modification A is positioned such that the upper end (upper surface) thereof is at a position that is equal to or higher than the height position of the uppermost flat tube 43 among the plurality of flat tubes 43. As long as it is arranged.

この場合であっても、冷媒偏流抑制部材は、その上面の高さ位置が、最上位置の扁平管43と同等以上の高さ位置となるように配置されているので、冷媒偏流抑制部材に保持された液冷媒を、最上位置の扁平管43へ導くことが可能になる。よって、暖房中間運転時のように、第1ヘッダの内部空間において下方部分に液冷媒が滞留しやすい場合における対応が可能になる。また、第1ヘッダの内部空間において上方部分に滞留している液冷媒を下方へと導くことが可能になる。よって、暖房低温運転時のように、第1ヘッダの内部空間において上方部分に液冷媒が滞留しやすい場合にも対応できる。   Even in this case, since the refrigerant drift suppression member is arranged so that the height position of the upper surface thereof is equal to or higher than the uppermost flat tube 43, the refrigerant drift suppression member is held by the refrigerant drift suppression member. The liquid refrigerant thus made can be guided to the uppermost flat tube 43. Therefore, it is possible to cope with the case where the liquid refrigerant is likely to stay in the lower part of the internal space of the first header as in the intermediate heating operation. Further, the liquid refrigerant staying in the upper part in the internal space of the first header can be guided downward. Therefore, it is possible to cope with the case where the liquid refrigerant is likely to stay in the upper part in the internal space of the first header, such as during heating and low temperature operation.

さらに、例えば、本変形例Aに係る冷媒偏流抑制部材は、その下端(下面)が、複数の扁平管43のうち最下位置の扁平管43の高さ位置と同等又は同等より低い位置に位置するように、配置されていればよい。   Furthermore, for example, the refrigerant drift suppression member according to Modification A has a lower end (lower surface) located at a position that is equal to or lower than the height position of the lowest flat tube 43 among the plurality of flat tubes 43. As long as it is arranged.

この場合であっても、冷媒偏流抑制部材は、その下面の高さ位置が、最下位置の扁平管43と同等以下の高さ位置となるように配置されているので、冷媒偏流抑制部材に保持された液冷媒を、最下位置の扁平管43へと導くことが可能になる。よって、暖房低温運転時のように、第1ヘッダの内部空間において上方部分に液冷媒が滞留しやすい場合における対応が可能になる。また、第1ヘッダの内部空間において下方部分に滞留している液冷媒を上方へと導くことが可能になる。よって、暖房中間運転時のように、第1ヘッダの内部空間において下方部分に液冷媒が滞留しやすい場合にも対応できる。   Even in this case, the refrigerant drift suppression member is arranged so that the height position of the lower surface thereof is equal to or lower than the flat tube 43 at the lowest position. The held liquid refrigerant can be guided to the flat tube 43 at the lowest position. Therefore, it is possible to cope with the case where the liquid refrigerant is likely to stay in the upper part of the internal space of the first header as in the case of the heating / low temperature operation. In addition, the liquid refrigerant staying in the lower part in the internal space of the first header can be guided upward. Therefore, it is possible to cope with the case where the liquid refrigerant is likely to stay in the lower part in the internal space of the first header as in the intermediate heating operation.

(6−2)変形例B
上記実施形態では、冷媒偏流抑制部材60は、波形形状を有する板部材であると説明したが、これに限られるものではない。例えば、冷媒偏流抑制部材として、網目形状を有する板部材を採用してもよい。
(6-2) Modification B
Although the refrigerant drift suppression member 60 has been described as a plate member having a corrugated shape in the above embodiment, the present invention is not limited to this. For example, a plate member having a mesh shape may be employed as the refrigerant drift suppression member.

以下、網目形状を有する冷媒偏流抑制部材160の構成について、図10を用いて簡単に説明する。尚、図10は、本変形例Bに係る冷媒偏流抑制部材160を示すための、第1ヘッダ241及び扁平管43の平面模式図である。   Hereinafter, the configuration of the refrigerant drift suppressing member 160 having a mesh shape will be briefly described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic plan view of the first header 241 and the flat tube 43 for illustrating the refrigerant drift suppression member 160 according to Modification B.

冷媒偏流抑制部材160は、冷媒が流入する第1ヘッダ241の内部空間S3に配置されている。冷媒偏流抑制部材160は、鉛直方向に延びる板部材である。冷媒偏流抑制部材160は、直方体形状を有している。   The refrigerant drift suppression member 160 is disposed in the internal space S3 of the first header 241 into which the refrigerant flows. The refrigerant drift suppression member 160 is a plate member extending in the vertical direction. The refrigerant drift suppression member 160 has a rectangular parallelepiped shape.

冷媒偏流抑制部材160は、第1ヘッダ241の内上面(図示せず)から内下面(図示せず)にかけて延びるように配置されている。すなわち、冷媒偏流抑制部材160は、その上面が、第1ヘッダ41の内上面に接し、下面が、第1ヘッダ41の内下面に接するように、配置されている。また、冷媒偏流抑制部材160は、複数の扁平管43のそれぞれの長手方向における端面と対向するように、平面視において、扁平管43の長手方向と水平方向に直交する方向に延びるように配置されている。   The refrigerant drift suppression member 160 is disposed so as to extend from the inner upper surface (not shown) of the first header 241 to the inner lower surface (not shown). That is, the refrigerant drift suppression member 160 is disposed such that the upper surface thereof is in contact with the inner upper surface of the first header 41 and the lower surface thereof is in contact with the inner lower surface of the first header 41. Further, the refrigerant drift suppression member 160 is disposed so as to extend in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the flat tube 43 and the horizontal direction in plan view so as to face the end surfaces in the longitudinal direction of each of the flat tubes 43. ing.

本変形例Bに係る冷媒偏流抑制部材160では、液冷媒の表面張力の作用により、網目を形成する開き目161部分において、液冷媒が溜まりやすくなっている。すなわち、冷媒偏流抑制部材160は、網目形状を有することにより、液冷媒を保持しやすい構成となっている。よって、上記実施形態と同様に、冷媒偏流を抑制でき、冷媒偏流抑制部材160を有する熱源側熱交換器の性能低下を抑制できる。   In the refrigerant drift suppression member 160 according to Modification B, the liquid refrigerant is likely to accumulate in the opening 161 portion that forms the mesh due to the action of the surface tension of the liquid refrigerant. That is, the refrigerant drift suppressing member 160 has a mesh shape, so that the liquid refrigerant is easily held. Therefore, similarly to the above-described embodiment, refrigerant drift can be suppressed, and performance degradation of the heat source side heat exchanger having the refrigerant drift suppression member 160 can be suppressed.

(6−3)変形例C
上記実施形態の「鉛直方向」は、「上下方向」に置き換えてもよい。
(6-3) Modification C
“Vertical direction” in the above embodiment may be replaced with “vertical direction”.

(6−4)変形例D
上記実施形態では、熱源側熱交換器4を適用する冷凍装置の一例として、暖房運転と冷房運転とを切換可能な空気調和装置を挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、ヒートポンプ式の給湯装置や、冷房運転専用や暖房運転専用の空気調和装置等に適用してもよい。
(6-4) Modification D
In the above embodiment, the air conditioner capable of switching between the heating operation and the cooling operation is described as an example of the refrigeration apparatus to which the heat source side heat exchanger 4 is applied. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a heat pump type hot water supply device, an air conditioner dedicated to cooling operation or heating operation, and the like.

(6−5)変形例E
図11は、本変形例Eに係る熱源側熱交換器304の概略構成図である。
(6-5) Modification E
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a heat source side heat exchanger 304 according to Modification E.

上記実施形態では、本発明に係る熱交換器として、一方のヘッダ(第1ヘッダ41)に外部からの冷媒が流入し、他方のヘッダ(第2ヘッダ42)から外部へと流出される構成を有する熱源側熱交換器4を例に挙げて説明したが、この熱源側熱交換器4に代えて、図11に示すような一方のヘッダにおいて冷媒の流入/流出が行われる熱源側熱交換器304を採用することができる。以下では、熱源側熱交換器304の熱源側熱交換器4と異なる部分についてのみ説明し、熱源側熱交換器304の熱源側熱交換器4と同じ部分については、同番号を付して説明を省略する。   In the said embodiment, as a heat exchanger which concerns on this invention, the structure from which the refrigerant | coolant from the outside flows in into one header (1st header 41), and flows out from the other header (2nd header 42) to the exterior. The heat source side heat exchanger 4 has been described as an example, but instead of the heat source side heat exchanger 4, a heat source side heat exchanger in which refrigerant flows in / out in one header as shown in FIG. 304 can be employed. Below, only a different part from the heat source side heat exchanger 4 of the heat source side heat exchanger 304 is demonstrated, About the same part as the heat source side heat exchanger 4 of the heat source side heat exchanger 304, the same number is attached | subjected and demonstrated. Is omitted.

<熱源側熱交換器304>
熱源側熱交換器304は、図11に示すように、第1ヘッダ341と、第2ヘッダ342と、複数の扁平管43と、伝熱フィン44と、を有している。
<Heat source side heat exchanger 304>
As shown in FIG. 11, the heat source side heat exchanger 304 includes a first header 341, a second header 342, a plurality of flat tubes 43, and heat transfer fins 44.

(第1ヘッダ341)
第1ヘッダ341は、鉛直方向に延び、上端及び下端が閉じられた金属部材(アルミニウムやアルミニウム合金等)から構成されている。第1ヘッダ341は、その内部に、冷媒が鉛直方向に流れるように鉛直方向に延びる内部空間S31が形成されるように、略円筒形状に形成されている。
(First header 341)
The first header 341 is formed of a metal member (aluminum, aluminum alloy, or the like) that extends in the vertical direction and whose upper and lower ends are closed. The first header 341 is formed in a substantially cylindrical shape so as to form an internal space S31 extending in the vertical direction so that the refrigerant flows in the vertical direction.

第1ヘッダ341には、その外面から内面に貫通する複数の孔(図示せず)が形成されている。複数の孔は、それぞれ、複数の扁平管43のそれぞれを挿入するための孔であり、第1ヘッダ341の長手方向に沿って所定の間隔を空けて形成されている。複数の扁平管43が各々、複数の孔の各々に挿入されることによって、第1ヘッダ341が、複数の扁平管43の長手方向における一端部に接続されることになる。   The first header 341 has a plurality of holes (not shown) penetrating from the outer surface to the inner surface. The plurality of holes are holes for inserting the plurality of flat tubes 43, respectively, and are formed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the first header 341. Each of the plurality of flat tubes 43 is inserted into each of the plurality of holes, whereby the first header 341 is connected to one end in the longitudinal direction of the plurality of flat tubes 43.

また、第1ヘッダ341には、暖房運転時において熱源側熱交換器304への冷媒の流入を可能し且つ冷房運転時において熱源側熱交換器304からの冷媒の流出を可能にする開口303と、暖房運転時において熱源側熱交換器304からの冷媒の流出を可能にし且つ冷房運転時において熱源側熱交換器304への冷媒の流入を可能にする開口302とが形成されている。開口302,303は、それぞれ、ヘッダ341,342の内部空間S31,S32に連通しており、外部との冷媒の流通を可能にしている。   The first header 341 has an opening 303 that allows the refrigerant to flow into the heat source side heat exchanger 304 during the heating operation and allows the refrigerant to flow out of the heat source side heat exchanger 304 during the cooling operation. An opening 302 is formed that allows the refrigerant to flow out of the heat source side heat exchanger 304 during the heating operation and allows the refrigerant to flow into the heat source side heat exchanger 304 during the cooling operation. The openings 302 and 303 communicate with the internal spaces S31 and S32 of the headers 341 and 342, respectively, and allow the refrigerant to flow outside.

また、第1ヘッダ341には、その内部空間S31を鉛直方向に仕切る板状の仕切板345が配置されている。仕切板345は、第1ヘッダ341の内部空間S31において、図11の下から4段目の扁平管43の高さ位置と下から5段目の扁平管43の高さ位置との間に位置するように配置されている。そして、仕切板345がこのように配置されることにより、第1ヘッダ341の内部空間S31が、下から1段目〜4段目の扁平管43の孔及び開口303と連通する下方空間S31aと、下から5段目〜17段目の扁平管43の孔及び開口302と連通する上方空間S31bとの2つの空間に仕切られている。尚、本変形例の仕切板345の位置は、上記の例に限られるものではなく、下方空間S31aに連通する扁平管43の本数と上方空間S31bに連通する扁平管43の本数との比率はこれに限られるものではない。   The first header 341 is provided with a plate-like partition plate 345 that partitions the internal space S31 in the vertical direction. In the internal space S31 of the first header 341, the partition plate 345 is located between the height position of the fourth flat tube 43 from the bottom of FIG. 11 and the height position of the fifth flat tube 43 from the bottom. Are arranged to be. And by arrange | positioning the partition plate 345 in this way, internal space S31 of the 1st header 341 and lower space S31a connected with the hole and opening 303 of the flat tube 43 of the 1st step-the 4th step from the bottom, and The upper space S31b communicated with the hole and the opening 302 of the flat tube 43 in the fifth to 17th stages from the bottom. Note that the position of the partition plate 345 of the present modification is not limited to the above example, and the ratio between the number of flat tubes 43 communicating with the lower space S31a and the number of flat tubes 43 communicating with the upper space S31b is It is not limited to this.

(第2ヘッダ342)
第2ヘッダ342は、鉛直方向に延び、上端及び下端が閉じられた金属部材(アルミニウムやアルミニウム合金等)から構成されている。第2ヘッダ342は、その内部に、冷媒が鉛直方向に流れるように鉛直方向に延びる内部空間S32が形成されるように、略円筒形状に形成されている。
(Second header 342)
The 2nd header 342 is comprised from the metal member (Aluminum, aluminum alloy, etc.) extended in the perpendicular direction and the upper end and the lower end were closed. The second header 342 is formed in a substantially cylindrical shape so as to form an internal space S32 extending in the vertical direction so that the refrigerant flows in the vertical direction.

第2ヘッダ342には、その外面から内面に貫通する複数の孔(図示せず)が形成されている。複数の孔は、それぞれ、複数の扁平管43のそれぞれを挿入するための孔であり、第2ヘッダ342の長手方向に沿って所定の間隔を空けて形成されている。複数の扁平管43が各々、複数の孔の各々に挿入されることによって、第2ヘッダ342が、複数の扁平管43の長手方向における一端部に接続されることになる。   The second header 342 has a plurality of holes (not shown) penetrating from the outer surface to the inner surface. The plurality of holes are holes for inserting the plurality of flat tubes 43, respectively, and are formed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the second header 342. Each of the plurality of flat tubes 43 is inserted into each of the plurality of holes, whereby the second header 342 is connected to one end portion in the longitudinal direction of the plurality of flat tubes 43.

第2ヘッダ342は、その内部空間S32に、上記実施形態における冷媒偏流抑制部材60又は変形例Bに係る冷媒偏流抑制部材160が、上記実施形態と同様にして配置されている。   In the second header 342, the refrigerant drift suppression member 60 according to the above embodiment or the refrigerant drift suppression member 160 according to Modification B is arranged in the internal space S32 in the same manner as in the above embodiment.

ヘッダ341,342は、以上のように構成されることにより、それぞれ、扁平管43を支持する支持機能と、内部空間S31,S32において、冷媒を扁平管43に流入させる流入機能と、扁平管43から流出する冷媒を内部空間S31,S32において集合させる集合機能とを有している。   By configuring the headers 341 and 342 as described above, the support function for supporting the flat tube 43, the inflow function for allowing the refrigerant to flow into the flat tube 43 in the internal spaces S 31 and S 32, and the flat tube 43, respectively. And a collecting function for collecting refrigerant flowing out from the internal spaces S31 and S32.

以下、以上のような構成を有する熱源側熱交換器304における冷媒の流れを説明する。   Hereinafter, the flow of the refrigerant in the heat source side heat exchanger 304 having the above-described configuration will be described.

<熱源側熱交換器304における冷媒の流れ>
熱源側熱交換器304は、暖房運転時には、すなわち、冷媒の加熱器(蒸発器)として機能する場合には、冷媒が、熱源側熱交換器304の下方部分から上方部分に向かって流れるように構成されている。
<Flow of refrigerant in heat source side heat exchanger 304>
During the heating operation, that is, when the heat source side heat exchanger 304 functions as a refrigerant heater (evaporator), the refrigerant flows from the lower part to the upper part of the heat source side heat exchanger 304. It is configured.

具体的には、第2冷媒管4bを流れてきた冷媒は、開口303を介して第1ヘッダ341の内部空間S31(具体的には、下方空間S31a)に流入する。そして、第1ヘッダ341の内部空間S31(具体的には、下方空間S31a)に流入した冷媒は、複数の扁平管43のうち仕切板345よりも下方に位置する複数の扁平管43(具体的には、図11の下から1段目〜4段目の扁平管43)のそれぞれに分流されて、各扁平管43に形成される複数の孔を流れる。下から1段目〜4段目の扁平管43内を流れた冷媒は、第2ヘッダ342の内部空間S32において合流する。そして、第2ヘッダ342の内部空間S32で合流した冷媒は、流れ方向を逆に変えて、仕切板345よりも上方に位置する複数の扁平管43(具体的には、図11の下から5段目〜17段目の扁平管43)のそれぞれに分流されて、各扁平管43に形成される複数の孔を流れる。下から5段目〜17段目の扁平管43に分流された冷媒は、第1ヘッダ341の内部空間S31(具体的には、上方空間S31b)において合流し、開口302を介して、第1冷媒管4aに流入する。   Specifically, the refrigerant that has flowed through the second refrigerant pipe 4b flows into the internal space S31 (specifically, the lower space S31a) of the first header 341 through the opening 303. Then, the refrigerant that has flowed into the internal space S31 (specifically, the lower space S31a) of the first header 341 has a plurality of flat tubes 43 (specifically, located below the partition plate 345 among the plurality of flat tubes 43). 11 is divided into each of the first to fourth flat tubes 43) from the bottom of FIG. 11 and flows through a plurality of holes formed in each flat tube 43. The refrigerant that has flowed through the first to fourth flat tubes 43 from the bottom merges in the internal space S <b> 32 of the second header 342. Then, the refrigerant merged in the internal space S32 of the second header 342 changes the flow direction in the reverse direction, and a plurality of flat tubes 43 (specifically, from the bottom of FIG. Each of the flat tubes 43) is divided into each of the flat tubes 43) to flow through a plurality of holes formed in the flat tubes 43. The refrigerant divided into the fifth to seventeenth flat tubes 43 from the bottom merges in the internal space S31 (specifically, the upper space S31b) of the first header 341 and passes through the opening 302 to form the first. It flows into the refrigerant pipe 4a.

一方、熱源側熱交換器304は、冷房運転時には、すなわち、冷媒の放熱器(凝縮器)として機能する場合には、冷媒が、熱源側熱交換器304の上方部分から下方部分に向かって流れるように構成されている。   On the other hand, during the cooling operation, that is, when the heat source side heat exchanger 304 functions as a refrigerant radiator (condenser), the refrigerant flows from the upper part to the lower part of the heat source side heat exchanger 304. It is configured as follows.

具体的には、第1冷媒管4aを流れてきた冷媒は、開口302を介して第1ヘッダ341の内部空間S31(具体的には、上方空間S31b)に流入する。そして、第1ヘッダ341の内部空間S31(具体的には、上方空間S31b)に流入した冷媒は、複数の扁平管43のうち仕切板345よりも上方に位置する複数の扁平管43(具体的には、図11の下から5段目〜17段目の扁平管43)のそれぞれに分流されて、各扁平管43に形成される複数の孔を流れる。下から5段目〜17段目の扁平管43に分流された冷媒は、第2ヘッダ342の内部空間S32において合流する。そして、第2ヘッダ342の内部空間S32で合流した冷媒は、流れ方向を逆に変えて、複数の扁平管43のうち仕切板345よりも下方に位置する複数の扁平管43(具体的には、図11の下から1段目〜4段目の扁平管43)のそれぞれに分流されて、各扁平管43に形成される複数の孔を流れる。下から1段目〜4段目の扁平管43内を流れた冷媒は、第1ヘッダ341の内部空間S31(具体的には、下方空間S31a)において合流し、開口303を介して第2冷媒管4bに流入する。   Specifically, the refrigerant that has flowed through the first refrigerant pipe 4a flows into the internal space S31 (specifically, the upper space S31b) of the first header 341 through the opening 302. The refrigerant that has flowed into the internal space S31 (specifically, the upper space S31b) of the first header 341 has a plurality of flat tubes 43 (specifically, located above the partition plate 345 among the plurality of flat tubes 43). 11 is divided into each of the fifth to seventeenth flat tubes 43) from the bottom of FIG. 11 and flows through a plurality of holes formed in each flat tube 43. The refrigerant divided into the fifth to seventeenth flat tubes 43 from the bottom merges in the internal space S32 of the second header 342. The refrigerant merged in the internal space S32 of the second header 342 changes the flow direction in the reverse direction, and among the plurality of flat tubes 43, a plurality of flat tubes 43 (specifically, lower than the partition plate 345). 11 is divided into each of the first to fourth flat tubes 43) from the bottom of FIG. 11 and flows through a plurality of holes formed in each flat tube 43. The refrigerant that has flowed through the first to fourth flat tubes 43 from the bottom merges in the internal space S31 (specifically, the lower space S31a) of the first header 341, and the second refrigerant passes through the opening 303. It flows into the tube 4b.

このように、本変形例では、第1ヘッダ341の内部空間S31に仕切板345が配置されることにより、熱源側熱交換器304が冷媒の加熱器(蒸発器)として機能する場合は、下から1段目〜4段目の扁平管43内を図11における左から右へと流れる冷媒が、第2ヘッダ342の内部空間S32において折り返されて、下から5段目〜17段目の扁平管43内を図11における右から左へと流れるようになっている。一方、熱源側熱交換器304が冷媒の放熱器(凝縮器)として機能する場合は、第1ヘッダ341の内部空間S31に仕切板345が配置されることにより、下から5段目〜17段目の扁平管43内を図11における左から右へと流れる冷媒が、第2ヘッダ342の内部空間S32において折り返されて、下から1段目〜4段目の扁平管43内を図11における右から左へと流れるようになっている。すなわち、本変形例における第2ヘッダ342は、冷媒の流れ方向を変える折り返しヘッダとしての役割を有している。   Thus, in this modification, when the partition plate 345 is arranged in the internal space S31 of the first header 341, the heat source side heat exchanger 304 functions as a refrigerant heater (evaporator). 11, the refrigerant flowing from the left to the right in FIG. 11 in the first to fourth flat tubes 43 is folded back in the internal space S32 of the second header 342, and the fifth to seventeenth flats from the bottom. The pipe 43 flows from right to left in FIG. On the other hand, when the heat source side heat exchanger 304 functions as a refrigerant radiator (condenser), the partition plate 345 is disposed in the internal space S31 of the first header 341, so that the fifth to the 17th stages from the bottom. The refrigerant flowing from the left to the right in FIG. 11 in the flat tube 43 of the eye is folded back in the internal space S32 of the second header 342, and the first to fourth flat tubes 43 from the bottom in FIG. It flows from right to left. That is, the 2nd header 342 in this modification has a role as a return header which changes the flow direction of a refrigerant.

本変形例では、第1ヘッダ341の内部空間S31に仕切板345が配置されているので、第1ヘッダ341の内部空間S31において、上記実施形態よりも液冷媒が滞留する位置に偏りが生じにくい一方で、第2ヘッダの内部空間において、液冷媒が滞留する位置に偏りが生じやすくなる。このため、第2ヘッダの内部空間から扁平管へと均等に冷媒を流すことが困難になり、熱交換器の性能が低下することが懸念される。   In this modification, since the partition plate 345 is disposed in the internal space S31 of the first header 341, the position in which the liquid refrigerant stays in the internal space S31 of the first header 341 is less likely to be biased than in the above embodiment. On the other hand, in the internal space of the second header, the position where the liquid refrigerant stays tends to be biased. For this reason, it becomes difficult to flow a refrigerant | coolant equally from the internal space of a 2nd header to a flat tube, and there exists a concern that the performance of a heat exchanger falls.

そこで、本変形例では、液冷媒の滞留位置に偏りが生じやすい第2ヘッダ342の内部空間S32に、冷媒偏流抑制部材60又は冷媒偏流抑制部材160を配置している。   Therefore, in the present modification, the refrigerant drift suppression member 60 or the refrigerant drift suppression member 160 is arranged in the internal space S32 of the second header 342 where the liquid refrigerant stay position tends to be biased.

これにより、第2ヘッダ342の内部空間S32において、上記実施形態と同様の作用が生じ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、液冷媒の表面張力を利用して、冷媒偏流抑制部材60又は冷媒偏流抑制部材160が液冷媒を保持できることにより、暖房中間運転時においては、第2ヘッダ342の内部空間S32において下方に滞留しやすい液冷媒を上方へと導くことができ、暖房低温運転時においては、第2ヘッダ342の内部空間S32において上方に滞留しやすい液冷媒を下方へと導くことができる。そして、第2ヘッダ342の内部空間S32における冷媒(特に、ガス冷媒)の流れによって、冷媒偏流抑制部材60又は冷媒偏流抑制部材160に保持された液冷媒を、複数の扁平管43(下から5段目〜17段目の扁平管43)の各々へと導くことができている。そして、さまざまな運転条件下において、分流能力を必要分流能力以上に維持することができ、熱源側熱交換器304の性能低下を抑制できている。   Thereby, in the internal space S32 of the 2nd header 342, the effect | action similar to the said embodiment arises, and the effect similar to the said embodiment can be acquired. That is, the refrigerant drift suppression member 60 or the refrigerant drift suppression member 160 can hold the liquid refrigerant by using the surface tension of the liquid refrigerant, so that it stays downward in the internal space S32 of the second header 342 during the intermediate heating operation. It is possible to guide the liquid refrigerant that is easy to do upward, and to guide the liquid refrigerant that tends to stay upward in the internal space S32 of the second header 342 during the low-temperature heating operation. Then, the liquid refrigerant held in the refrigerant drift suppression member 60 or the refrigerant drift suppression member 160 by the flow of the refrigerant (especially gas refrigerant) in the internal space S32 of the second header 342 is converted into a plurality of flat tubes 43 (5 from below). It can be led to each of the flat tubes 43) of the stage to the 17th stage. Under various operating conditions, the diversion capacity can be maintained at or above the required diversion capacity, and the performance degradation of the heat source side heat exchanger 304 can be suppressed.

本発明では、ヘッダと、ヘッダに接続され内部に冷媒を流すための複数の穴が形成される複数の扁平管とから構成される熱交換器に種々適用可能である。   The present invention can be variously applied to a heat exchanger composed of a header and a plurality of flat tubes connected to the header and formed with a plurality of holes for flowing a refrigerant therein.

4,304 熱源側熱交換器(熱交換器)
41,241,341 第1ヘッダ(ヘッダ)
42,342 第2ヘッダ
43 扁平管
44 伝熱フィン
60,160 冷媒偏流抑制部材(板部材)
61 溝
62 孔
141,303 開口
345 仕切板
S1,S3,S31 第1ヘッダの内部空間
S2,S32 第2ヘッダの内部空間
4,304 Heat source side heat exchanger (heat exchanger)
41, 241, 341 First header (header)
42,342 Second header 43 Flat tube 44 Heat transfer fins 60,160 Refrigerant drift suppression member (plate member)
61 Groove 62 Hole 141, 303 Opening 345 Partition plate S1, S3, S31 Internal space of the first header S2, S32 Internal space of the second header

特開2010−236745号公報JP 2010-236745 A

Claims (9)

冷媒が上下方向に流れる内部空間(S1,S3)が形成され、下部に前記内部空間と連通し外部との冷媒の流通を可能にするための開口(141)が形成されるヘッダ(41,241)と、
各々の長手方向における端部が前記ヘッダに接続されて上下方向に積層され、前記ヘッダ内部空間と冷媒の流通が可能な複数の扁平管(43)と、
前記複数の扁平管のそれぞれの間に配置される伝熱フィン(44)と、
を備え、
前記ヘッダの内部空間には、液冷媒を保持し上下方向に延びる板部材(60)、が配置されている、
熱交換器(4)。
Headers (41, 241) in which internal spaces (S1, S3) in which the refrigerant flows in the vertical direction are formed and openings (141) are formed in the lower portion to communicate with the internal space and allow the refrigerant to flow outside. )When,
A plurality of flat tubes (43) each having an end portion in the longitudinal direction connected to the header and stacked in the vertical direction, and capable of circulating a refrigerant between the header internal space,
A heat transfer fin (44) disposed between each of the plurality of flat tubes;
With
A plate member (60) that holds the liquid refrigerant and extends in the vertical direction is disposed in the internal space of the header.
Heat exchanger (4).
前記板部材は、上下方向に延びる溝(61)が形成されている、
請求項1に記載の熱交換器。
The plate member has a groove (61) extending in the vertical direction.
The heat exchanger according to claim 1.
前記板部材は、波形形状を有する、
請求項1又は2に記載の熱交換器。
The plate member has a corrugated shape,
The heat exchanger according to claim 1 or 2.
前記板部材には、前記複数の扁平管のそれぞれと同じ高さ位置に、孔(62)が形成されている、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱交換器。
In the plate member, holes (62) are formed at the same height as each of the plurality of flat tubes.
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3.
前記板部材は、網目形状を有する、
請求項1に記載の熱交換器。
The plate member has a mesh shape,
The heat exchanger according to claim 1.
前記板部材は、前記扁平管の長手方向における端面に対向するように、平面視において、前記扁平管の長手方向と水平方向に直交する方向に延びるように配置されている、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱交換器。
The plate member is disposed so as to extend in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the flat tube and the horizontal direction in plan view so as to face the end surface in the longitudinal direction of the flat tube.
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 5.
前記板部材は、その上端が、前記複数の扁平管のうち最上位置の扁平管の高さ位置と同等又は同等より高い位置に位置するように、配置されている、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱交換器。
The plate member is arranged such that the upper end thereof is located at a position equivalent to or higher than the height position of the uppermost flat tube among the plurality of flat tubes.
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6.
前記板部材は、その下端が、前記複数の扁平管のうち最下位置の扁平管の高さ位置と同等又は同等より低い位置に位置するように、配置されている、
請求項7に記載の熱交換器。
The plate member is disposed such that the lower end thereof is located at a position that is equal to or lower than the height position of the lowest flat tube among the plurality of flat tubes,
The heat exchanger according to claim 7.
冷媒が上下方向に流れる内部空間(S31)が形成され、下部に前記内部空間と連通し外部との冷媒の流通を可能にするための開口(303)が形成される第1ヘッダ(341)と、
前記第1ヘッダと離間して配置され、冷媒が上下方向に流れる内部空間(S32)が形成される第2ヘッダ(342)と、
各々の長手方向における両端部のそれぞれが前記第1ヘッダと前記第2ヘッダとのそれぞれに接続されて上下方向に積層され、前記第1ヘッダ及び前記第2ヘッダの内部空間と冷媒の流通が可能な複数の扁平管(43)と、
前記複数の扁平管のそれぞれの間に配置される伝熱フィン(44)と、
を備え、
前記第1ヘッダの内部空間(S31)には、前記第1ヘッダの内部空間を上下方向に仕切る仕切板(345)、が配置されており、
前記第2ヘッダの内部空間には、液冷媒を保持し上下方向に延びる板部材(60,160)、が配置されている、
熱交換器(304)。
A first header (341) in which an internal space (S31) in which the refrigerant flows vertically is formed, and an opening (303) is formed in the lower portion to communicate with the internal space and allow the refrigerant to flow outside. ,
A second header (342) which is disposed apart from the first header and in which an internal space (S32) in which the refrigerant flows vertically is formed;
Both end portions in each longitudinal direction are connected to the first header and the second header, respectively, and stacked in the vertical direction so that the refrigerant can flow through the internal spaces of the first header and the second header. A plurality of flat tubes (43),
A heat transfer fin (44) disposed between each of the plurality of flat tubes;
With
In the internal space (S31) of the first header, a partition plate (345) for partitioning the internal space of the first header in the vertical direction is disposed,
In the internal space of the second header, plate members (60, 160) that hold the liquid refrigerant and extend in the vertical direction are disposed.
Heat exchanger (304).
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