JP2014122770A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger.
蒸気圧縮冷凍サイクルを適用したシステムにおいて用いられ、ガス冷媒を流入または流出させるヘッダ部と、ヘッダ部に接続され上下に並列に配置される伝熱管と、を備えた熱交換器が、従来から知られている。例えば、特許文献1(実開昭63−144554号公報)記載の熱交換器は、鉛直方向に沿って延びる筒状のヘッダ部と、ヘッダ部と連通し上下に並列に配置される伝熱管と、を備えている。 Conventionally, a heat exchanger used in a system to which a vapor compression refrigeration cycle is applied, and including a header section that allows gas refrigerant to flow in or out, and a heat transfer tube that is connected to the header section and arranged in parallel vertically is known. It has been. For example, a heat exchanger described in Patent Document 1 (Japanese Utility Model Publication No. 63-144554) includes a cylindrical header portion extending along a vertical direction, a heat transfer tube that communicates with the header portion and is arranged in parallel vertically. It is equipped with.
ところで、特許文献1に記載されるような伝熱管を上下に並列に配置した熱交換器を凝縮器として使用する場合、伝熱管の出口側においては下方へいくほど液冷媒の圧力が高くなる。したがって、例えば、伝熱管に流入するガス冷媒が少ないときには、特に最下段に配置される伝熱管内では差圧を上回る流速を確保できず、液冷媒が出口側で押し戻されて伝熱管内部に停滞することが考えられる。かかる状態では、停滞する液冷媒と冷凍機油とが相溶して、伝熱管内に冷凍機油が溜まり、その結果、熱交換器の熱交換性能が低下するとともに、圧縮機の必要潤滑油量を保持できなくなることが懸念される。 By the way, when using the heat exchanger which arrange | positioned the heat exchanger tube as described in patent document 1 in parallel up and down as a condenser, the pressure of a liquid refrigerant becomes high in the downward direction in the exit side of a heat exchanger tube. Therefore, for example, when there is a small amount of gas refrigerant flowing into the heat transfer tube, the flow rate exceeding the differential pressure cannot be secured particularly in the heat transfer tube arranged at the bottom, and the liquid refrigerant is pushed back on the outlet side and stagnates in the heat transfer tube. It is possible to do. In such a state, the stagnant liquid refrigerant and the refrigerating machine oil are mixed together, and the refrigerating machine oil is accumulated in the heat transfer tube.As a result, the heat exchanging performance of the heat exchanger is lowered, and the required lubricating oil amount of the compressor is reduced. There is a concern that it cannot be held.
この対策として、特許文献2(実開昭62−83154号公報)では、ヘッダ部に油戻し管を接続し、溜まった冷凍機油をバイパス経路で圧縮機へと回収するアイデアが提案されている。 As a countermeasure against this, Patent Document 2 (Japanese Utility Model Publication No. 62-83154) proposes an idea of connecting an oil return pipe to a header portion and recovering accumulated refrigeration oil to a compressor through a bypass path.
しかし、特許文献2に記載されるように、冷凍機油をバイパス経路で圧縮機へ回収する手段では、冷凍機油と同時にガス冷媒も戻してしまう場合があり、かかる場合には熱交換器の性能低下が懸念される。また、油戻し管を配設することによるコスト増大も懸念される。 However, as described in Patent Document 2, the means for recovering the refrigeration oil to the compressor through the bypass path may return the gas refrigerant at the same time as the refrigeration oil. In such a case, the performance of the heat exchanger decreases. Is concerned. Moreover, there is a concern about an increase in cost due to the arrangement of the oil return pipe.
そこで本発明の課題は、コストの増大を抑え、かつ、伝熱管内に冷凍機油が溜まることによる熱交換器の性能低下および圧縮機の信頼性低下を抑制できる熱交換器を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat exchanger that can suppress an increase in cost and can suppress a decrease in performance of the heat exchanger and a decrease in reliability of the compressor due to the accumulation of refrigeration oil in the heat transfer tube. .
本発明の第1観点に係る熱交換器は、ガス冷媒を凝縮させ液冷媒にして排出する熱交換器であって、筒状のヘッダ部と、複数の伝熱管と、下部導通構造と、を備える。ヘッダ部は、鉛直方向に沿って延び、ガス冷媒を流入させる。複数の伝熱管は、ヘッダ部と連通して水平方向に沿って延び、鉛直方向に沿って配置される。下部導通構造は、ガス冷媒を、ヘッダ部の内部空間の、ヘッダ部と最下段の伝熱管との連通部分近傍へ流入させる。 A heat exchanger according to a first aspect of the present invention is a heat exchanger that condenses gas refrigerant and discharges it as liquid refrigerant, and includes a cylindrical header portion, a plurality of heat transfer tubes, and a lower conduction structure. Prepare. The header portion extends along the vertical direction and allows the gas refrigerant to flow in. The plurality of heat transfer tubes communicate with the header portion and extend along the horizontal direction, and are arranged along the vertical direction. The lower conductive structure allows the gas refrigerant to flow into the vicinity of the communication portion between the header portion and the lowermost heat transfer tube in the internal space of the header portion.
本発明の第1観点に係る熱交換器では、ガス冷媒を、ヘッダ部の内部空間の、ヘッダ部と最下段の伝熱管との連通部分近傍へ流入させる下部導通構造を備える。これにより、複数の伝熱管のうち、最下段の伝熱管から降順に冷媒の流量が増加する。このため、簡単な構成にして冷媒および冷凍機油が伝熱管内で停滞しにくく流れやすくなる。その結果、コストの増大を抑えつつ、熱交換器の性能低下および圧縮機の信頼性低下が抑制される。 The heat exchanger according to the first aspect of the present invention includes a lower conduction structure that allows the gas refrigerant to flow into the vicinity of the communication portion between the header portion and the lowermost heat transfer tube in the internal space of the header portion. Thereby, the flow volume of a refrigerant | coolant increases in descending order from the heat exchanger tube of the lowest stage among several heat exchanger tubes. For this reason, it becomes easy to flow a refrigerant | coolant and refrigerating machine oil in a heat exchanger tube easily by making it a simple structure. As a result, a decrease in performance of the heat exchanger and a decrease in reliability of the compressor are suppressed while suppressing an increase in cost.
本発明の第2観点に係る熱交換器は、第1観点に係る熱交換器であって、下部導通構造は、ヘッダ部の下端近傍に接続されガス冷媒を流入させる冷媒配管を含む。 The heat exchanger which concerns on the 2nd viewpoint of this invention is a heat exchanger which concerns on a 1st viewpoint, Comprising: A lower conduction | electrical_connection structure is connected to the lower end vicinity of a header part, and contains refrigerant | coolant piping which flows in a gas refrigerant.
本発明の第2観点に係る熱交換器では、下部導通構造は、ヘッダ部の下端近傍に接続されガス冷媒を流入させる冷媒配管を含む。これにより、複数の伝熱管のうち、最下段の伝熱管から降順に冷媒の流量がさらに増加する。このため、冷媒および冷凍機油が伝熱管内でさらに停滞しにくく流れやすくなる。 In the heat exchanger according to the second aspect of the present invention, the lower conduction structure includes a refrigerant pipe that is connected to the vicinity of the lower end of the header portion and allows gas refrigerant to flow in. Thereby, among the plurality of heat transfer tubes, the refrigerant flow rate further increases in descending order from the lowest heat transfer tube. For this reason, the refrigerant and the refrigerating machine oil are more unlikely to stagnate in the heat transfer tube and flow easily.
本発明の第3観点に係る熱交換器は、第1観点に係る熱交換器であって、下部導通構造は、ヘッダ部の上端近傍部分を貫通してヘッダ部の下端近傍まで延びガス冷媒を流入させる冷媒配管を含む。 A heat exchanger according to a third aspect of the present invention is the heat exchanger according to the first aspect, wherein the lower conduction structure passes through the vicinity of the upper end of the header portion and extends to the vicinity of the lower end of the header portion to receive the gas refrigerant. Including refrigerant piping for inflow.
本発明の第3観点に係る熱交換器では、下部導通構造は、ヘッダ部の上端近傍部分を貫通してヘッダ部の下端近傍まで延びガス冷媒を流入させる冷媒配管を含む。これにより、複数の伝熱管のうち、最下段の伝熱管から降順に冷媒の流量がさらに増加する。このため、冷媒および冷凍機油が伝熱管内でさらに停滞しにくく流れやすくなる。 In the heat exchanger according to the third aspect of the present invention, the lower conduction structure includes a refrigerant pipe that passes through the vicinity of the upper end of the header portion and extends to the vicinity of the lower end of the header portion to allow the gas refrigerant to flow. Thereby, among the plurality of heat transfer tubes, the refrigerant flow rate further increases in descending order from the lowest heat transfer tube. For this reason, the refrigerant and the refrigerating machine oil are more unlikely to stagnate in the heat transfer tube and flow easily.
本発明の第4観点に係る熱交換器は、第1観点に係る熱交換器であって、下部導通構造は、冷媒配管と、隔壁と、を含む。冷媒配管は、ヘッダ部の上端近傍部分に接続され、ガス冷媒を流入させる。隔壁は、ヘッダ部の内部空間において上端から鉛直方向に沿って下端近傍まで延び、ヘッダ部の内部空間の上端から下端近傍までの空間を第1空間と第2空間とに隔てる。第2空間は、複数の伝熱管と連通している。第1空間と第2空間とは、ヘッダ部の下端近傍において連通している。 The heat exchanger which concerns on the 4th viewpoint of this invention is a heat exchanger which concerns on a 1st viewpoint, Comprising: A lower conduction | electrical_connection structure contains refrigerant | coolant piping and a partition. The refrigerant pipe is connected to the vicinity of the upper end of the header portion and allows gas refrigerant to flow in. The partition wall extends from the upper end to the vicinity of the lower end along the vertical direction in the internal space of the header portion, and divides the space from the upper end of the internal space of the header portion to the vicinity of the lower end into the first space and the second space. The second space communicates with the plurality of heat transfer tubes. The first space and the second space communicate with each other in the vicinity of the lower end of the header portion.
本発明の第4観点に係る熱交換器では、下部導通構造は、ヘッダ部の内部空間において上端から鉛直方向に沿って下端近傍まで延びヘッダ部の内部空間の上端から下端近傍までの空間を第1空間と第2空間に隔てる隔壁を含む。これにより、複数の伝熱管のうち、最下段の伝熱管から降順に冷媒の流量がさらに増加する。このため、冷媒および冷凍機油が伝熱管内でさらに停滞しにくく流れやすくなる。 In the heat exchanger according to the fourth aspect of the present invention, the lower conductive structure extends from the upper end to the vicinity of the lower end along the vertical direction in the internal space of the header portion, and the space from the upper end to the vicinity of the lower end of the internal space of the header portion is the first. A partition that separates the first space and the second space is included. Thereby, among the plurality of heat transfer tubes, the refrigerant flow rate further increases in descending order from the lowest heat transfer tube. For this reason, the refrigerant and the refrigerating machine oil are more unlikely to stagnate in the heat transfer tube and flow easily.
本発明の第5観点に係る熱交換器は、第4観点に係る熱交換器であって、隔壁には、複数のスリットが形成される。 The heat exchanger which concerns on the 5th viewpoint of this invention is a heat exchanger which concerns on a 4th viewpoint, Comprising: A some slit is formed in a partition.
本発明の第5観点に係る熱交換器では、隔壁には、複数のスリットが形成される。これにより、熱交換器を蒸発器として使用する場合においてヘッダ部または伝熱管内部に液冷媒が溜まっていても、ガス冷媒がスリットを介して第1空間、冷媒配管へと流出する。このため、液冷媒が冷媒配管へ一気に流出することを抑制でき、その結果として、圧縮機へ液冷媒が流入する液バック現象が抑制される。 In the heat exchanger according to the fifth aspect of the present invention, a plurality of slits are formed in the partition wall. Thereby, when using a heat exchanger as an evaporator, even if a liquid refrigerant has accumulated in a header part or a heat exchanger tube, gas refrigerant flows out into the 1st space and refrigerant piping via a slit. For this reason, it can suppress that a liquid refrigerant flows out into a refrigerant pipe at a stretch, and as a result, the liquid back phenomenon in which a liquid refrigerant flows into a compressor is controlled.
本発明の第6観点に係る熱交換器は、第1観点に係る熱交換器であって、上冷媒配管と、第1開閉弁と、をさらに備える。上冷媒配管は、ヘッダ部の上端近傍に接続され、ガス冷媒を流入または流出させる。第1開閉弁は、上冷媒配管に配設される。下部導通構造は、ヘッダ部の下端近傍に接続されガス冷媒を流入させる下冷媒配管を含む。 The heat exchanger which concerns on the 6th viewpoint of this invention is a heat exchanger which concerns on a 1st viewpoint, Comprising: Upper refrigerant | coolant piping and a 1st on-off valve are further provided. The upper refrigerant pipe is connected to the vicinity of the upper end of the header portion, and allows the gas refrigerant to flow in or out. The first on-off valve is disposed in the upper refrigerant pipe. The lower conduction structure includes a lower refrigerant pipe that is connected to the vicinity of the lower end of the header portion and allows a gas refrigerant to flow in.
本発明の第6観点に係る熱交換器では、下部導通構造は、ヘッダ部の下端近傍に接続されガス冷媒を流入させる下冷媒配管を含む。これにより、複数の伝熱管のうち、最下段の伝熱管の冷媒の流量が増加する。したがって、ヘッダ部や伝熱管内で冷媒および冷凍機油が溜まりにくく流れやすくなる。 In the heat exchanger according to the sixth aspect of the present invention, the lower conduction structure includes a lower refrigerant pipe that is connected to the vicinity of the lower end of the header portion and flows in the gas refrigerant. Thereby, the flow volume of the refrigerant | coolant of the heat exchanger tube of the lowest stage among several heat exchanger tubes increases. Therefore, the refrigerant and the refrigerating machine oil are less likely to accumulate in the header section and the heat transfer tube, and flow easily.
また、本発明の第6観点に係る熱交換器では、ヘッダ部の上端近傍に接続されガス冷媒を流入または流出させる上冷媒配管と、上冷媒配管に配設される第1開閉弁と、をさらに備える。これにより、冷媒および冷凍機油が伝熱管内部に溜まっても、第1開閉弁を全閉して下冷媒配管からのガス冷媒の流入量を増加させるように制御することが可能となり、複数の伝熱管のうち最下段の伝熱管から降順に冷媒の流量をさらに増加させて、伝熱管の出口側へと冷媒および冷凍機油を流すことができる。したがって、冷媒および冷凍機油が伝熱管内でさらに停滞しにくく流れやすくなる。 Further, in the heat exchanger according to the sixth aspect of the present invention, an upper refrigerant pipe connected to the vicinity of the upper end of the header portion and allowing the gas refrigerant to flow in or out, and a first on-off valve disposed in the upper refrigerant pipe, Further prepare. As a result, even if the refrigerant and the refrigerating machine oil accumulate in the heat transfer pipe, the first on-off valve can be fully closed to control the inflow of gas refrigerant from the lower refrigerant pipe. The refrigerant and the refrigerating machine oil can be flowed to the outlet side of the heat transfer tube by further increasing the flow rate of the refrigerant in descending order from the lowest heat transfer tube among the heat tubes. Therefore, the refrigerant and the refrigerating machine oil are more unlikely to stagnate in the heat transfer tube and flow easily.
また、熱交換器を蒸発器として使用する場合には、第1開閉弁を全開して上冷媒配管からガス冷媒を流出させるように制御することが可能となり、ヘッダ部または伝熱管内部に液冷媒が溜まっていても、液冷媒が一気に下冷媒配管から流出することを抑制できる。したがって、圧縮機へ液冷媒が流入する液バック現象が抑制される。 In addition, when the heat exchanger is used as an evaporator, it is possible to control the gas refrigerant to flow out from the upper refrigerant pipe by fully opening the first on-off valve. Even if is accumulated, liquid refrigerant can be prevented from flowing out from the lower refrigerant pipe at a stretch. Therefore, the liquid back phenomenon in which the liquid refrigerant flows into the compressor is suppressed.
本発明の第7観点に係る熱交換器は、第6観点に係る熱交換器であって、下冷媒配管に配設される第2開閉弁をさらに備える。 The heat exchanger which concerns on the 7th viewpoint of this invention is a heat exchanger which concerns on a 6th viewpoint, Comprising: The 2nd on-off valve arrange | positioned by lower refrigerant | coolant piping is further provided.
本発明の第7観点に係る熱交換器では、下冷媒配管に配設される第2開閉弁をさらに備える。これにより、熱交換器を蒸発器として使用する場合には、第2開閉弁を全閉して上冷媒配管からガス冷媒を流出させることが可能となり、ヘッダ部または伝熱管内部に液冷媒が溜まっていても、液冷媒が一気に下冷媒配管から流出することをさらに確実に抑制できる。したがって、圧縮機へ液冷媒が流入する液バック現象がさらに確実に抑制される。 In the heat exchanger which concerns on the 7th viewpoint of this invention, the 2nd on-off valve arrange | positioned by lower refrigerant | coolant piping is further provided. As a result, when the heat exchanger is used as an evaporator, the second on-off valve can be fully closed to allow the gas refrigerant to flow out from the upper refrigerant pipe, and the liquid refrigerant accumulates in the header section or the heat transfer pipe. Even if it is, it can suppress further more reliably that a liquid refrigerant flows out from a lower refrigerant | coolant piping at a stretch. Therefore, the liquid back phenomenon in which the liquid refrigerant flows into the compressor is further reliably suppressed.
本発明の第1観点から第7観点に係る熱交換器では、簡単な構成にして冷媒および冷凍機油が伝熱管内で停滞しにくく流れやすくなり、コストの増大を抑えつつ、熱交換器の性能低下および圧縮機の信頼性低下が抑制される。 In the heat exchanger according to the first to seventh aspects of the present invention, the refrigerant and the refrigerating machine oil are less likely to stagnate in the heat transfer tube with a simple configuration, and the performance of the heat exchanger is suppressed while suppressing an increase in cost. The decrease and the decrease in the reliability of the compressor are suppressed.
本発明の第2観点から第4観点に係る熱交換器では、冷媒および冷凍機油が伝熱管内でさらに停滞しにくく流れやすくなる。 In the heat exchanger according to the second to fourth aspects of the present invention, the refrigerant and the refrigeration oil are more unlikely to stagnate within the heat transfer tube and flow more easily.
本発明の第5観点に係る熱交換器では、圧縮機へ液冷媒が流入する液バック現象が抑制される。 In the heat exchanger according to the fifth aspect of the present invention, the liquid back phenomenon in which the liquid refrigerant flows into the compressor is suppressed.
本発明の第6観点に係る熱交換器では、冷媒および冷凍機油が伝熱管内でさらに停滞しにくく流れやすくなる。また、圧縮機へ液冷媒が流入する液バック現象が抑制される。 In the heat exchanger according to the sixth aspect of the present invention, the refrigerant and the refrigeration oil are more unlikely to stagnate in the heat transfer tube and flow easily. Further, the liquid back phenomenon in which the liquid refrigerant flows into the compressor is suppressed.
本発明の第7観点に係る熱交換器では、圧縮機へ液冷媒が流入する液バック現象がさらに確実に抑制される。 In the heat exchanger according to the seventh aspect of the present invention, the liquid back phenomenon in which the liquid refrigerant flows into the compressor is further reliably suppressed.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。また、以下の説明において、上、下、左、右といった方向を示す語句を用いているが、これらの方向は、特にことわりのない限り、図2に示す方向を意味する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments are specific examples of the present invention and do not limit the technical scope of the present invention, and can be modified without departing from the scope of the invention. In the following description, words indicating directions such as up, down, left, and right are used. These directions mean the directions shown in FIG. 2 unless otherwise specified.
(1)空調システム1
図1は、本発明の一実施形態に係る室外熱交換器34を適用した空調システム1の概略構成図である。
(1) Air conditioning system 1
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioning system 1 to which an
空調システム1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビルなどの室内の冷房に使用される冷房専用のシステムである。空調システム1は、主として、複数台(本実施形態では、3台)の室内機2a、2bおよび2c(以下、室内機2a、2bおよび2cを併せて室内機2と記載)と、1台の熱源ユニットとしての室外機3と、室内機2と室外機3とを接続する冷媒連絡管4とを備えている。すなわち、本実施形態の空調システム1では、室内機2と、室外機3と、冷媒連絡管4とが接続されることによって、蒸気圧縮式の冷媒回路が構成されている。なお、本実施形態において冷媒は、R32の使用を想定している。
The air conditioning system 1 is a cooling-only system used for cooling indoors such as buildings by performing a vapor compression refrigeration cycle operation. The air conditioning system 1 mainly includes a plurality of (in this embodiment, three)
(1−1)室内機2
室内機2は、ビルなどの室内の天井に埋め込みや吊り下げなどにより、または、室内の壁面に壁掛けなどにより設置されている。室内機2a、2bおよび2cは、膨張機構として、それぞれ室内膨張弁21a、21bおよび21c(以下、室内膨張弁21a、21bおよび21cを併せて室内膨張弁21と記載)を有している。また、室内機2a、2bおよび2cは、それぞれ室内熱交換器22a、22bおよび22c(以下、室内熱交換器22a、22bおよび22cを併せて室内熱交換器22と記載)を有している。さらに、室内機2a、2bおよび2cは、それぞれ室内ファン23a、23bおよび23c(以下、室内ファン23a、23bおよび23cを併せて室内ファン23と記載)を有している。さらに、室内機2a、2bおよび2cは、それぞれ室内制御ユニット(図示省略)を有している。
(1-1) Indoor unit 2
The indoor unit 2 is installed by being embedded or suspended in a ceiling of a room such as a building or by hanging on a wall surface of the room. The
室内膨張弁21は、流れる冷媒の流量の調節などを行うために、室内熱交換器22に接続された電動膨張弁であり、冷媒の通過を遮断することも可能である。なお、本実施形態では、膨張機構として室内機2に室内膨張弁21を設けているが、これに限らずに、膨張機構(膨張弁を含む)を室外機3に設けてもよいし、室内機2や室外機3とは独立した接続ユニットに設けてもよい。
The
室内熱交換器22は、伝熱管(図示省略)と多数のフィン(図示省略)とにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却する熱交換器である。なお、室内熱交換器22は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器に限定されず、他の型式の熱交換器であっても良い。
The
室内ファン23は、室内機2内に室内空気を吸入して、室内熱交換器22において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための送風機としての役割を果たしている。室内ファン23は、室内熱交換器22に供給する空気の風量を所定範囲において調整することが可能なファンであり、DCファンモータなどからなる室内ファンモータ(図示省略)によって駆動される遠心ファンや多翼ファンなどである。
The
室内機制御ユニットは、CPUやメモリなどの電子部品によって構成され、室内機2の運転を制御している。具体的には、ユーザからの指示をうけて、室内膨張弁21や室内ファンモータなどの動作を制御している。なお、室内機2a、2bおよび2cは、共通の冷媒回路を構成しているが、それぞれ単独で運転することが可能である。
The indoor unit control unit is configured by electronic components such as a CPU and a memory, and controls the operation of the indoor unit 2. Specifically, in response to an instruction from the user, the operations of the
室内機2は、冷媒連絡管4を介して室外機3に接続されている。
The indoor unit 2 is connected to the outdoor unit 3 through the
(1−2)室外機3
室外機3は、室外に設置されている。室外機3は、主として、アキュームレータ32と、圧縮機33と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器34と、室外ファン35と、膨張機構としての室外膨張弁36と、室外制御ユニット(図示省略)と、を有している。
(1-2) Outdoor unit 3
The outdoor unit 3 is installed outdoors. The outdoor unit 3 mainly includes an
アキュームレータ32は、室内熱交換器23から圧縮機33までの間において設けられており、液冷媒とガス冷媒とを分離して圧縮機33へ液冷媒が流入することを抑制している。
The
圧縮機33は、運転容量を調整することが可能な圧縮機であり、本実施形態では、インバータにより回転数が制御される圧縮機用モータ(図示省略)によって駆動される容積式圧縮機が採用されている。また、本実施形態においては、圧縮機33の各摺動部を潤滑する冷凍機油としてポリビニルエーテルが用いられている。この冷凍機油は、冷媒と相溶して冷媒とともに圧縮機33から流出し、冷媒回路を流通して圧縮機33へと回収されるようになっている。
The
室外熱交換器34は、図2に示すようなクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、空気を熱源として冷媒と熱交換するための機器である。室外熱交換器34は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能する熱交換器である。なお、室外熱交換器34の詳細については、後の(2)室外熱交換器34の詳細において詳述する。
The
室外ファン35は、室外機3内に室外空気を吸入して、室外熱交換器34において冷媒と熱交換させた後に、室外機3外に排出するための送風機である。室外ファン35は、室外熱交換器34に供給する空気の風量を調整することが可能なファンであり、DCファンモータなどからなる室外ファンモータ(図示省略)によって駆動されるプロペラファンなどである。
The
室外膨張弁36は、流れる冷媒の圧力や流量などの調節を行うために、冷房運転を行う際の冷媒回路における冷媒の流れ方向において室外熱交換器34の下流側に配置された電動膨張弁である。
The
室外制御ユニットは、室外機3を構成する各部の動作を制御している。そして、室外制御ユニットは、CPUやメモリなどからなるマイクロコンピュータや、圧縮機用モータを制御するインバータ回路などを有しており、室内機2の室内制御ユニットとの間で伝送線を介して制御信号などのやりとりを行うことができるようになっている。 The outdoor control unit controls the operation of each part constituting the outdoor unit 3. The outdoor control unit includes a microcomputer including a CPU and a memory, an inverter circuit for controlling a compressor motor, and the like, and is controlled via a transmission line with the indoor control unit of the indoor unit 2. Signals can be exchanged.
室外機3において、アキュームレータ32、圧縮機33および室外熱交換器34は、ガス冷媒配管30aによって接続されている。また、室外熱交換器34および室外膨張弁36は、液冷媒配管30bによって接続されている。ガス冷媒配管30aおよび液冷媒配管30bは、銅製の配管である。
In the outdoor unit 3, the
(1−3)冷媒連絡管4
冷媒連絡管4は、例えば銅などの金属で成形される配管であり、冷媒を流通させている。冷媒連絡管4は、主として、ガス冷媒連絡管4aと、液冷媒連絡管4bと、から構成される。ガス冷媒連絡管4aは、図1に示すように、室内熱交換器22とアキュームレータ32との間において、主として、ガス冷媒を流通させている。液冷媒連絡管4bは、図1に示すように、室内膨張弁21と室外膨張弁36との間において、主として、液冷媒を流通させている。
(1-3)
The
(2)室外熱交換器34の詳細
以下、図1から図3を参照して、本実施形態に係る室外熱交換器34の詳細について説明する。図2は、室外熱交換器34の斜視図である。図3は、室外熱交換器34の第1ヘッダ部341の拡大図である。
(2) Details of
室外熱交換器34は、平面視において略L字状を呈しており、主として、第1ヘッダ部341と、熱交換部342と、第2ヘッダ部345と、から構成されている。具体的には、室外熱交換器34は、その長手方向の一端において第1ヘッダ部341を有し、他端において第2ヘッダ部345を有し、第1ヘッダ部341と第2ヘッダ部345とを繋ぐ熱交換部342を有している。
The
(2−1)第1ヘッダ部341
第1ヘッダ部341は、その高さh1が1.5mである略円筒形状を呈する銅製のパイプであり、室外熱交換器34の左端部分に設けられている。第1ヘッダ部341は、圧縮機33から延びるガス冷媒配管30aと接続されてガス冷媒を流入させている。
(2-1)
The
第1ヘッダ部341は、ガス冷媒がその下端近傍から流入する下部導通構造341aを有している。より詳細には、第1ヘッダ部341の下部導通構造341aは、第1ヘッダ部341の下端部分に開口が形成されて、当該開口を介しガス冷媒配管30aと接続され連通することにより、その下端近傍において冷媒を流入できる構造のことである。すなわち、本実施形態において第1ヘッダ部341の下部導通構造341aは、第1ヘッダ部341の下端に形成される開口と、当該開口を介して接続されるガス冷媒配管30aと、によって構成されている。
The
第1ヘッダ部341の熱交換部342側の側面部分には、複数の開口が縦列的に形成されており、第1ヘッダ部341は、当該開口を介して後述の伝熱管343a〜343jと接続され連通している。
A plurality of openings are formed in a column in the side surface portion of the
第1ヘッダ部341は、冷房運転時には、ガス冷媒の入口として機能し、ガス冷媒配管30aからガス冷媒を流入させて、流入させたガス冷媒を伝熱管343a〜343jへ流通させている。すなわち、第1ヘッダ部341は、伝熱管343a〜343jにガス冷媒を分配する分配管としての役割を果たしている。
The
また、第1ヘッダ部341には、第1ヘッダ部341内の冷媒の温度を検出する温度センサ5が設けられている。具体的に、温度センサ5は、主として熱電対により構成され、第1ヘッダ部341の下端近傍に配設されている。温度センサ5は、室外制御ユニットと補償導線(図示省略)を介して接続されており、検出した温度情報を室外制御ユニットに送信している。これにより、室外制御ユニットは、第1ヘッダ部341内の冷媒の温度を計測しており、計測した温度の状態によって第1ヘッダ部341に液冷媒が溜まっているか否かを判断している。より詳細には、室外制御ユニットは、計測した温度が継続的に所定の閾値を下回る場合には、第1ヘッダ部341の下端近傍において液冷媒が溜まっていると判断する。
The
(2−2)熱交換部342
熱交換部342は、第1ヘッダ部341を介して冷媒を流入させ、冷媒と室外空気との間で熱交換させて、第2ヘッダ部345へ流出させている。熱交換部342は、平面視において略L字状を呈しており、複数の伝熱管343a〜343j(以下、伝熱管343a〜343jを併せて伝熱管343と記載)と複数の伝熱フィン344から構成されている。
(2-2)
The
(2−2−1)伝熱管343
伝熱管343は、例えば鉛直方向の断面が略円形の銅製の管であり、第1ヘッダ部341と第2ヘッダ部345との間に配設され、冷媒を流通させている。具体的には、伝熱管343は、その一端において第1ヘッダ部341と直行するように接続されており、湾曲しながら水平方向に延びて、その他端において第2ヘッダ部345と直交するように接続されている。伝熱管343は、図3に示すように、合計10本の管で構成され、最上段の伝熱管343aから343b、343c、343d、343e、343f、343g、343h、343i、343jの順で鉛直方向に沿って並列的に配設されている。なお、以下、説明の便宜上、最下段の伝熱管343jと、第1ヘッダ部341と、の連通部分を最下段連通部CP1と記載する。
(2-2-1)
The
ここで、冷房運転時に第1ヘッダ部341に流入するガス冷媒は、第1ヘッダ部341の下部導通構造341aによって、最下段連通部CP1近傍に最初に流入するようになっている。このため、第1ヘッダ部341に流入するガス冷媒は、伝熱管343のうち最下段の伝熱管343jから降順に分配されていくようになっており、伝熱管343のうち下段にいくほど冷媒の流量および流速が増加するようになっている。
Here, the gas refrigerant flowing into the
(2−2−2)伝熱フィン344
伝熱フィン344は、アルミ製の板材から形成されるフィンであり、伝熱管343内を流通する冷媒と室外空気との熱交換を促進している。伝熱フィン344は、伝熱管343の長手方向の一端から他端に至るまでの間において、伝熱管343と直交する方向に並列的に多数配置され、伝熱管343によって貫通されている。このように伝熱フィン344を配置することで、隣り合うフィン同士の間に空気流路が形成され、当該空気流路を室外の空気が通過するようになっている。これにより、伝熱管343内を流通する冷媒と、室外空気と、が効率よく熱交換されるようになっている。
(2-2-2)
The
(2−3)第2ヘッダ部345
第2ヘッダ部345は、第1ヘッダ部341と同様に、その高さh1が1.5mの略円筒形状を呈する銅製のパイプである。第2ヘッダ部345は、その下端部分に開口が形成され、当該開口を介して液冷媒配管30bと接続されて連通している。また、第2ヘッダ部345の熱交換部342側の側面部分には、複数の開口が縦列的に形成され、第2ヘッダ部は、当該開口を介して伝熱管343と接続され連通している。
(2-3)
Similar to the
第2ヘッダ部345は、冷房運転時には、液冷媒の出口として機能し、伝熱管343から液冷媒を流入させ合流させて、液冷媒配管30bへ流出させている。すなわち、第2ヘッダ部345は、伝熱管343から流出した液冷媒を合流させる集合管としての役割を果たしている。なお、上述のように第2ヘッダ部345は、1.5mの高さh1を有していることから、第2ヘッダ部345の上端から下端に近づくほど冷媒の流れる圧力は増大するようになっている。例えば上端近傍において20.0kgf/cm2である場合には下端近傍において約20.15kgf/cm2程度に増大するように、約0.15kgf/cm2圧力が増大する。
The
(3)冷媒の流れ
以下、空調システム1における冷房運転時の冷媒の流れについて説明する。
(3) Flow of Refrigerant Hereinafter, the flow of the refrigerant during the cooling operation in the air conditioning system 1 will be described.
空調システム1において冷房運転が開始され、室内ファン23、圧縮機33および室外ファン35が駆動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機33に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。その後、高圧のガス冷媒は、室外熱交換器34に送られて、室外ファン35によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となる。
When the cooling operation is started in the air conditioning system 1 and the
具体的には、ガス冷媒は、ガス冷媒配管30aを介して第1ヘッダ部341に流入し、各伝熱管343a〜343jに分配される。各伝熱管343a〜343jに分配されたガス冷媒は、第2ヘッダ部345へと流通する過程で室外空気と熱交換し、凝縮して高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、各伝熱管343a〜343jから第2ヘッダ部345へ流出し合流して、室内機2へと送られる。
Specifically, the gas refrigerant flows into the
ここで、上述したように、第2ヘッダ部345においては、上端よりも下端に近い部分ほど液冷媒の流れる圧力が増大する。この傾向は、例えば室内機2a、2b、2cのうちの1台のみが冷房運転している状況のように、伝熱管343へ流入するガス冷媒の流量が少ないために過冷却度が大きくなって伝熱管343から流出する液冷媒の占める空間比率が多いような場合ほど、顕著である。
Here, as described above, in the
このような場合には、例えば第1ヘッダ部341の下端近傍において連通する伝熱管343内に流入するガス冷媒の流量が少なくなると、当該伝熱管343の内部において第2ヘッダ部345を流れる液冷媒の圧力に勝る流速を確保できずに液冷媒が停滞する、ということが起こり得る。そして、かかる状況になると、伝熱管343内に停滞する液冷媒と、伝熱管343内に流入する圧縮機33の冷凍機油と、が相溶して、冷凍機油が圧縮機33へと回収されずに伝熱管343内部に溜まる事象が誘発される。その結果、伝熱管343への冷凍機油の付着によって室外熱交換器34の熱交換性能が低下し、また、圧縮機33において冷凍機油が不足して圧縮機33の運転が不安定になったりする。
In such a case, for example, when the flow rate of the gas refrigerant flowing into the
しかし、本実施形態では、第1ヘッダ部341に下部導通構造341aが設けられていることにより、各伝熱管343a〜343jのうち下段に近い伝熱管ほど流入するガス冷媒の流量が増大するように構成されているため、第2ヘッダ部345を流れる液冷媒の圧力に勝る流速を確保できずに伝熱管343内に液冷媒が停滞する、ということが起こりにくくなっている。
However, in the present embodiment, the lower
そして、液冷媒連絡管4bを経由して室内機2に送られた高圧の液冷媒は、室内膨張弁21によって圧縮機33の吸入圧力近くまで減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となって室内熱交換器22に送られ、室内熱交換器22において室内空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管4aを経由して室外機3に送られ、アキュームレータ32に流入する。そして、アキュームレータ32に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機33に吸入される。
The high-pressure liquid refrigerant sent to the indoor unit 2 via the liquid-
このように、室外熱交換器34は冷媒の凝縮器として機能し、室内熱交換器22は冷媒の蒸発器として機能する。
Thus, the
(4)特徴
(4−1)
上記実施形態では、室外熱交換器34の第1ヘッダ部341は、ガス冷媒を、第1ヘッダ部341の内部空間の、最下段連通部CP1近傍へ流入させる下部導通構造341aを有している。これにより、冷房運転時には、複数の伝熱管343a〜343jのうち最下段の伝熱管343jから降順に冷媒の流量が増加するようになっている。このため、第1ヘッダ部341の下端近傍において接続される伝熱管343内において、第2ヘッダ部345を流れる液冷媒の圧力に勝る流速を確保できない、ということが起こりにくいようになっており、冷媒および冷凍機油が伝熱管343内で停滞しにくく流れやすいようになっている。その結果、室外熱交換器34の性能低下が抑制されている。
(4) Features (4-1)
In the above embodiment, the
(4−2)
上記実施形態では、第1ヘッダ部341の下部導通構造341aは、第1ヘッダ部341の下端近傍に接続され、ガス冷媒を流入させるガス冷媒配管30aを含んでいる。これにより、冷房運転時には、複数の伝熱管343a〜343jのうち最下段の伝熱管343jから降順に冷媒の流量がさらに増加するようになっている。このため、冷媒および冷凍機油が伝熱管343内でさらに停滞しにくく流れやすいようになっている。
(4-2)
In the above-described embodiment, the lower
(5)変形例
(5−1)変形例1A
上記実施形態では、室外熱交換器34は、複数の室内機2a、2bおよび2cを有するいわゆるマルチ空調システムに適用されたが、これに限定されない。例えば、マルチ空調システムではなく、例えば室内機が1台のみの空調システムに適用されてもよい。また、空調システムではなく、例えばヒートポンプ給湯器など他の冷凍装置において適用されてもよく、冷凍装置以外の機器に適用されてもよい。
(5) Modification (5-1) Modification 1A
In the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、冷媒はR32が採用されたが、これに限定されず、例えばR410Aなどその他の冷媒を適宜選択することが可能である。 Moreover, in the said embodiment, although R32 was employ | adopted as a refrigerant | coolant, it is not limited to this, For example, other refrigerant | coolants, such as R410A, can be selected suitably.
(5−2)変形例1B
上記実施形態では、ガス冷媒配管30a、液冷媒配管30b、第1ヘッダ部341および第2ヘッダ部345は、銅製のものが採用されたが、これに限定されない。例えば、アルミ合金などの他の金属によって成形されたものを採用してもよい。
(5-2) Modification 1B
In the said embodiment, although the thing made from copper was employ | adopted as the
(5−3)変形例1C
上記実施形態では、圧縮機33は、容積式圧縮機が採用されたが、これに限定されず、その型式は適宜選択が可能である。また、上記実施形態において、圧縮機33は、1台のみであったが、これに限定されず、室内機の接続台数などに応じて、2台以上の圧縮機が並列に接続されていても良い。また、上記実施形態では、圧縮機33の各摺動部を潤滑する冷凍機油としてポリビニルエーテルが採用されたが、これに限定されず、他の種類の冷凍機油を採用してもよい。
(5-3) Modification 1C
In the above embodiment, a positive displacement compressor is employed as the
(5−4)変形例1D
上記実施形態では、室外熱交換器34は、平面視L字状のものが採用されたが、これに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、平面視においてU字状のものであってもよい。
(5-4) Modification 1D
In the above embodiment, the
また、伝熱管343として、鉛直方向の断面が略円形の銅製の管が採用されたが、これに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、伝熱管343としてアルミ合金製の扁平多穴管を使用してもよい。また、本実施形態において伝熱管343は、343a〜343jの合計10本が配設されたが、伝熱管の数はこれに限定されず、何本であってもよい。
Moreover, although the copper pipe | tube with the substantially circular cross section of the perpendicular direction was employ | adopted as the
また、室外熱交換器34は、長手方向の一端に第1ヘッダ部341を有し、他端に第2ヘッダ部345を有していたが、第1ヘッダ部341および第2ヘッダ部345の位置についてはこれに限定されず、適宜変更が可能である。また、第1ヘッダ部と第2ヘッダ部の大きさや鉛直方向の長さは、同一である必要はなく異なっていてもよい。また、室外熱交換器34は、第2ヘッダ部345を省略し分流器などを介して冷媒を流出させるように構成してもよい。
The
(5−5)変形例1E
上記実施形態では、第1ヘッダ部341の下部導通構造341aは、第1ヘッダ部341の下端に形成される開口と、当該開口を介して接続されるガス冷媒配管30aと、によって構成されていたが、これに限定されない。例えば、開口は、必ずしも第1ヘッダ部341の下端に形成される必要はなく、最下段連通部CP1の近傍に形成されればよい。
(5-5) Modification 1E
In the said embodiment, the lower conduction |
(5−6)変形例1F
また、上記実施形態における第1ヘッダ部341の下部導通構造341aを、図4に示す下部導通構造341bのように構成してもよい。
(5-6) Modification 1F
Further, the lower
図4では、第1ヘッダ部341の下端ではなく上端に開口が形成され、当該開口を介してガス冷媒配管30aを貫通させ、最下段連通部CP1の近傍までガス冷媒配管30aが延びている。すなわち、図4に示す下部導通構造341bは、第1ヘッダ部341の上端近傍部分を貫通して第1ヘッダ部341の下端近傍まで延び、ガス冷媒を流入させるガス冷媒配管30aを含んでいる。
In FIG. 4, an opening is formed at the upper end rather than the lower end of the
これにより、冷房運転時には、ガス冷媒配管30aから第1ヘッダ部341に流入するガス冷媒が、まず最下段連通部CP1の近傍に流入するようになり、複数の伝熱管343a〜343jのうち最下段の伝熱管343jから降順に冷媒の流量がさらに増加するようになっている。このため、第1ヘッダ部341の下端近傍において接続される伝熱管343内において、第2ヘッダ部345を流れる液冷媒の圧力に勝る流速を確保できない、ということがさらに起こりにくいようになっており、冷媒および冷凍機油が伝熱管343内でさらに停滞しにくく流れやすいようになっている。
Accordingly, during the cooling operation, the gas refrigerant flowing into the
(5−7)変形例1G
また、上記実施形態における第1ヘッダ部341の下部導通構造341aを、図5に示す下部導通構造341cのように構成してもよい。
(5-7) Modification 1G
Further, the lower
図5では、第1ヘッダ部341の下端ではなく上端に開口が形成され、当該開口を介してガス冷媒配管30aと接続して連通し、第1ヘッダ部341の内部に上端から下端近傍まで延びる隔壁346が設けられている。隔壁346は、第1ヘッダ部341内を第1空間SP1と第2空間SP2とに仕切っている。第1空間SP1と第2空間SP2とは、隔壁346を挟んで対向しており、第2空間SP2は、伝熱管343と連通している。なお、隔壁346の下端は、第1ヘッダ部341の下端よりも上方に位置しているため、第1空間SP1と第2空間SP2とは、第1ヘッダ部341の下端近傍において連通しており、第1空間SP1と第2空間SP2とを冷媒が流通するようになっている。
In FIG. 5, an opening is formed not at the lower end of the
図5に示す下部導通構造341cでは、上述のような隔壁346を配設したことにより、冷房運転時には、ガス冷媒配管30aから第1ヘッダ部341に流入するガス冷媒が、まず第1空間SP1に流入し、第1ヘッダ部341の下端近傍において第2空間SP2に流入して、最下段連通部CP1の近傍へと流入するようになる。これにより、複数の伝熱管343a〜343jのうち最下段の伝熱管343jから降順にガス冷媒が分配されてその流量が増加するようになっている。
In the
すなわち図5に示す下部導通構造341cは、第1ヘッダ部341の内部空間において上端から鉛直方向に沿って下端近傍まで延び、第1ヘッダ部341の内部空間の上端から下端近傍までの空間を第1空間SP1と第2空間SP2に隔てる隔壁346を含んでいる。これにより、複数の伝熱管343a〜343jのうち、最下段の伝熱管343jから降順に冷媒の流量がさらに増加するようになっている。このため、第1ヘッダ部341の下端近傍において接続される伝熱管343内において、第2ヘッダ部345を流れる液冷媒の圧力に勝る流速を確保できない、ということがさらに起こりにくいようになっており、冷媒および冷凍機油が伝熱管343内でさらに停滞しにくく流れやすいようになっている。
That is, the lower
(5−8)変形例1H
また、図6に示す下部導通構造341c´のように、下部導通構造341cの隔壁346にスリットSL1を複数形成してもよい。図6のように、隔壁346にスリットSL1が形成されることにより、室外熱交換器34を、図7に示す冷房運転および暖房運転が可能な空調システム10において適用することが可能となる。以下、空調システム10および図6に示す下部導通構造341c´について説明する。
(5-8) Modification 1H
Further, a plurality of slits SL1 may be formed in the
図7は、空調システム10の概略構成図である。空調システム10は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビルなどの室内の冷暖房に使用される装置である。空調システム10は、四路切換弁31が配設される点を除いて、空調システム1と略同一の構成となっている。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the
四路切換弁31は、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁であり、冷房運転時には、室外熱交換器34を圧縮機33によって圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室内熱交換器22を室外熱交換器34において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機33の吸入側と室内熱交換器22とを接続し、圧縮機33の吐出側と室外熱交換器34とを接続する。また、四路切換弁31は、暖房運転時には、室内熱交換器22を圧縮機33によって圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室外熱交換器34を室内熱交換器22において凝縮される冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機33の吸入側と室外熱交換器34とを接続し、圧縮機33の吐出側と室内熱交換器22とを接続する。
The four-
空調システム10において暖房運転が開始され、室内ファン23、圧縮機33および室外ファン35が駆動すると、低圧のガス冷媒は、圧縮機33に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となり、四路切換弁31、およびガス冷媒連絡管4aを経由して、室内機2に送られる。そして、室内機2に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器22において、室内空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となった後、室内膨張弁21を通過する際に、室内膨張弁21の弁開度に応じて減圧される。
When the heating operation is started in the
この室内膨張弁21を通過した冷媒は、液冷媒連絡管4bを経由して室外機3に送られ、および室外膨張弁36を経由してさらに減圧された後に、室外熱交換器34に流入する。そして、室外熱交換器34に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン35によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となり、四路切換弁31を経由してアキュームレータ32に流入する。そして、アキュームレータ32に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機33に吸入される。
The refrigerant that has passed through the
このように、暖房運転時においては、室内熱交換器22は冷媒の凝縮器として機能し、室外熱交換器34は冷媒の蒸発器として機能する。すなわち、暖房運転時における第1ヘッダ部341は、ガス冷媒の出口として機能し、伝熱管343a〜343jからガス冷媒を流入させて、流入させたガス冷媒をガス冷媒配管30aへ流出させている。つまり、第1ヘッダ部341は、暖房運転時には伝熱管343a〜343jから流出するガス冷媒を合流させる集合管としての役割を果たしている。また、暖房運転時における第2ヘッダ部345は、冷媒の入口として機能し、液冷媒配管30bから液冷媒を流入させて、流入させた液冷媒を伝熱管343へ流通させている。つまり、第2ヘッダ部345は、暖房運転時には伝熱管343に液冷媒を分配する分配管としての役割を果たしている。
Thus, during the heating operation, the
図6に示す下部導通構造341c´では、暖房運転時に、圧縮機33へ液冷媒が流入する液バック現象が抑制されるようになっている。具体的には、空調システム10において暖房運転を行う場合(室外熱交換器34を蒸発器として使用する場合)において、その運転開始時に、第1ヘッダ部341または伝熱管343内部に液冷媒が溜まっていても、液冷媒がガス冷媒配管30aへ一気に流出して圧縮機33へ液冷媒が流入することが抑制されている。
In the
すなわち、空調システム10において運転しない状態が長時間継続すると室外熱交換器34内のガス冷媒が凝縮して液冷媒となって、第1ヘッダ部341内に液冷媒が溜まって第1空間SP1と第2空間SP2との連通空間が塞がれる場合がある。かかる状況において暖房運転を開始すると、例えば図5に示す下部導通構造341cにおいては、液冷媒がガス冷媒配管30aへ一気に流出しアキュームレータ32に流入することになるが、流入する液冷媒の流量がアキュームレータ32の保持量を超える場合には、圧縮機33へ液冷媒が流入する液バック現象を起こすことが想定される。このような液バック現象が起こると、圧縮機33を損傷しやすいため、保安上液バック現象を抑制する必要がある。
That is, if the state where the
そこで、図6に示す下部導通構造341c´では、液バック現象を抑制するために、隔壁346に、複数のスリットSL1が形成されている。これにより、空調システム10において暖房運転を行う場合(すなわち室外熱交換器34を蒸発器として使用する場合)において、第1ヘッダ部341または伝熱管343内部に液冷媒が溜まって第1空間SP1と第2空間SP2との連通空間が塞がれていても、隔壁346に形成されたスリットSL1を介して、ガス冷媒が第2空間SP2から第1空間SP1へ流通し、ガス冷媒配管30aへ流出するようになっている。その結果として、圧縮機33へ液冷媒が流入する液バック現象が抑制されている。
Therefore, in the lower
(5−9)変形例1I
また、上記実施形態における第1ヘッダ部341を、図8に示すように構成してもよい。図8に示す構成では、第1ヘッダ部341の上端および下端に開口が形成され、当該開口を介してガス冷媒配管30aと接続して連通し、第1ヘッダ部341の上端および下端からガス冷媒が流入または流出できるようになっている。
(5-9) Modification 1I
Moreover, you may comprise the
より詳細には、ガス冷媒配管30aが第1ガス冷媒配管30a1と、第2ガス冷媒配管30a2と、に分岐しており、第1ガス冷媒配管30a1が第1ヘッダ部341の上端の開口に接続されて連通している。また、第2ガス冷媒配管30a2が第1ヘッダ部341の下端の開口に接続されて連通している。なお、第2ガス冷媒配管30a2を接続するための開口は、必ずしも第1ヘッダ部341の下端に形成される必要はなく、最下段連通部CP1の近傍に形成されればよい。
More specifically, the
図8に示す構成では、下部導通構造341aとして、第1ヘッダ部341の下端近傍に接続されガス冷媒を流入させる第2ガス冷媒配管30a2を含んでいる。これにより、冷房運転時には、第2ガス冷媒配管30a2から第1ヘッダ部341に流入するガス冷媒が、まず最下段連通部CP1の近傍へ流入するようになる。よって、複数の伝熱管343a〜343jのうち最下段の伝熱管343jに流入するガス冷媒の流量が増加するようになっている。
In the configuration shown in FIG. 8, the lower
また、図8に示す構成においては、第1ガス冷媒配管30a1に、第1開閉弁37が設けられている。第1開閉弁37は電磁弁で構成され、室外制御ユニットによって開閉の切り換えが制御されるようになっている。このような第1開閉弁37が設けられたことにより、第1ヘッダ部341に液冷媒が溜まっている場合には、第1開閉弁37を全閉して、第2ガス冷媒配管30a2のみからガス冷媒を流入させるように制御することが可能となっている。その結果、複数の伝熱管343a〜343jのうち最下段の伝熱管343jから降順に冷媒の流量を増加させて、伝熱管343の出口側へと液冷媒を流すことができるようになっている。
In the configuration shown in FIG. 8, a first on-off
すなわち、図8に示す構成では、室外制御ユニットによって、第1ヘッダ部341に液冷媒が溜まっていると判断した場合には第1開閉弁37を全閉して、第2ガス冷媒配管30a2からのガス冷媒の流入量を増加させるように制御することが可能となる。このため、第1ヘッダ部341に液冷媒が溜まっていても、複数の伝熱管343a〜343jのうち最下段の伝熱管343jから降順に冷媒の流量を増加させて、伝熱管343の出口側(第2ヘッダ部345側)へ液冷媒を流すようにできる。よって、冷媒および冷凍機油が伝熱管343内でさらに停滞しにくく流れやすいようになっている。
That is, in the configuration shown in FIG. 8, when the outdoor control unit determines that the liquid refrigerant has accumulated in the
また、図8に示す構成によると、室外熱交換器34を、図7に示す冷房運転および暖房運転が可能な空調システム10において適用することが可能となる。上述したように、空調システム10において運転しない状態が長時間継続すると、液バック現象を生じることが想定される。そこで、図8に示す構成では、第1ガス冷媒配管30a1が設けられている。これにより、第1ヘッダ部341または伝熱管343内部に液冷媒が溜まっていても、ガス冷媒が第1ガス冷媒配管30a1から流出するようになっている。
Moreover, according to the structure shown in FIG. 8, it becomes possible to apply the
すなわち、図8に示す構成では、室外熱交換器34を蒸発器と使用する場合には、第1開閉弁37を全開して、第1ガス冷媒配管30a1からガス冷媒を流出させるように制御することが可能となっている。このため、第1ヘッダ部341または伝熱管343内部に液冷媒が溜まっていても、液冷媒が第2ガス冷媒配管30a2を介してガス冷媒配管30へ一気に流出することが抑制されている。よって、圧縮機33へ液冷媒が流入することが抑制されている。
That is, in the configuration shown in FIG. 8, when the
(5−10)変形例1J
また、図9に示すように、図8に示す構成において、第2ガス冷媒配管30a2に第2開閉弁38を設けてもよい。図9における第2開閉弁38は、第1開閉弁37と同様に、電磁弁で構成され、室外制御ユニットによって開閉の切り換えが制御されるようになっている。
(5-10) Modification 1J
Further, as shown in FIG. 9, in the configuration shown in FIG. 8, a second on-off
このように第2ガス冷媒配管30a2に第2開閉弁38を設けることにより、空調システム10において暖房運転時の液バック現象をさらに確実に抑制できる。
Thus, by providing the 2nd on-off
すなわち、上述したように、空調システム10において運転しない状態が長時間継続すると、液バック現象を生じることが想定される。そこで、図9に示す構成においては、第2ガス冷媒配管30a2に第2開閉弁38が配設され、暖房運転をする場合(すなわち、室外熱交換器34を蒸発器として使用する場合)には第2開閉弁38を全閉して第1ガス冷媒配管30a1のみからガス冷媒を流出させるように制御できるようになっている。その結果、第1ヘッダ部341または伝熱管343内部に液冷媒が溜まっていても、液冷媒が第2ガス冷媒配管30a2を介して一気にガス冷媒配管30aへ流出することがさらに確実に抑制されている。よって、圧縮機33へ液冷媒が流入する液バック現象がさらに確実に抑制されている。
That is, as described above, it is assumed that the liquid back phenomenon occurs when the
本発明は、熱交換器に利用可能である。 The present invention is applicable to a heat exchanger.
1 空調システム
3 室外機
30a ガス冷媒配管
30a1 第1ガス冷媒配管
30a2 第2ガス冷媒配管
30b 液冷媒配管
34 室外熱交換器
341 第1ヘッダ部
341a〜c 下部導通構造
342 熱交換部
343 伝熱管
343j 最下段の伝熱管
344 伝熱フィン
345 第2ヘッダ部
346 隔壁
37 第1開閉弁
38 第2開閉弁
4 冷媒連絡管
5 温度センサ
CP1 最下段連通部
SL1 スリット
SP1 第1空間
SP2 第2空間
1 Air Conditioning System 3
Claims (7)
鉛直方向に沿って延び、ガス冷媒を流入させる筒状のヘッダ部(341)と、
前記ヘッダ部と連通して水平方向に沿って延び、鉛直方向に沿って配置される複数の伝熱管(343)と、
前記ガス冷媒を、前記ヘッダ部の内部空間の、前記ヘッダ部と最下段の伝熱管(343j)との連通部分(CP1)近傍へ流入させる下部導通構造(341a、341b、341c、341c´)と、
を備える、
熱交換器(34)。 A heat exchanger (34) for condensing gas refrigerant to form liquid refrigerant and discharging it,
A cylindrical header portion (341) extending along the vertical direction and allowing the gas refrigerant to flow in;
A plurality of heat transfer tubes (343) communicating with the header portion and extending along the horizontal direction and arranged along the vertical direction;
A lower conductive structure (341a, 341b, 341c, 341c ′) for allowing the gas refrigerant to flow into the vicinity of the communication portion (CP1) between the header portion and the lowermost heat transfer tube (343j) in the internal space of the header portion; ,
Comprising
Heat exchanger (34).
請求項1に記載の熱交換器。 The lower conduction structure includes a refrigerant pipe (30a) that is connected to the vicinity of the lower end of the header part and allows the gas refrigerant to flow therein.
The heat exchanger according to claim 1.
請求項1に記載の熱交換器。 The lower conductive structure includes a refrigerant pipe (30a) that extends through the vicinity of the upper end of the header portion to the vicinity of the lower end of the header portion and allows the gas refrigerant to flow in.
The heat exchanger according to claim 1.
前記第2空間は、前記複数の伝熱管と連通しており、
前記第1空間と前記第2空間とは、前記ヘッダ部の下端近傍において連通している、
請求項1に記載の熱交換器。 The lower conductive structure is connected to a portion near the upper end of the header portion and is connected to a refrigerant pipe (30a) through which the gas refrigerant flows, and extends from the upper end to the vicinity of the lower end along the vertical direction in the internal space of the header portion. A partition wall (346) that divides the space from the upper end of the internal space to the vicinity of the lower end into the first space (SP1) and the second space (SP2),
The second space communicates with the plurality of heat transfer tubes,
The first space and the second space communicate with each other in the vicinity of the lower end of the header portion.
The heat exchanger according to claim 1.
請求項4に記載の熱交換器。 A plurality of slits (SL1) are formed in the partition wall.
The heat exchanger according to claim 4.
前記上冷媒配管に配設される第1開閉弁(37)と、
をさらに備え、
前記下部導通構造は、前記ヘッダ部の下端近傍に接続され前記ガス冷媒を流入させる下冷媒配管(30a2)を含む、
請求項1に記載の熱交換器。 An upper refrigerant pipe (30a1) connected to the vicinity of the upper end of the header portion and allowing the gas refrigerant to flow in or out;
A first on-off valve (37) disposed in the upper refrigerant pipe;
Further comprising
The lower conduction structure includes a lower refrigerant pipe (30a2) that is connected to the vicinity of the lower end of the header part and allows the gas refrigerant to flow in.
The heat exchanger according to claim 1.
請求項6に記載の熱交換器。 A second on-off valve (38) disposed in the lower refrigerant pipe;
The heat exchanger according to claim 6.
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KR20160050250A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-11 | 엘지전자 주식회사 | An air conditioner |
JP2016084993A (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger |
JP6351875B1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-07-04 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus |
WO2022264348A1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and refrigeration cycle device |
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- 2012-12-21 JP JP2012279839A patent/JP2014122770A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016084993A (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | ダイキン工業株式会社 | Heat exchanger |
KR20160050250A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-11 | 엘지전자 주식회사 | An air conditioner |
KR101626216B1 (en) | 2014-10-29 | 2016-06-13 | 엘지전자 주식회사 | An air conditioner |
JP6351875B1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-07-04 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus |
WO2018225252A1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and refrigeration cycle device |
WO2022264348A1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and refrigeration cycle device |
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