JP2014126220A - Heat exchanger - Google Patents

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Kazuki Kita
加寿紀 北
Takashi Yoshida
吉田  敬
Taisuke Ueno
泰典 植野
Taisho Iwanari
太照 岩成
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable enhancement of both the refrigerant evaporation performance and the refrigerant condensation performance of an outdoor heat exchanger of a heat pump device.SOLUTION: A heat exchanger 1 includes a first path P1, a second path P2, and a third path P3 from upstream to downstream in a refrigerant flow direction at a time of condensing refrigerant. Flow of outdoor air to tubes 2 constituting the third path P3 through which the refrigerant flows from downward to upward is blocked.

Description

本発明は、ヒートポンプ装置の熱交換器に関するものである。   The present invention relates to a heat exchanger of a heat pump device.

従来から、例えば空調装置としてヒートポンプ装置が用いられており、ヒートポンプ装置では、室外熱交換器が冷房時には凝縮器として作用する一方、暖房時には蒸発器として作用する(例えば、特許文献1参照)。室外熱交換器の構造として、暖房運転時の暖房性能を考慮すると、ヘッダタンクを上下にそれぞれ配置し、上下方向に延びるチューブを上下のヘッダタンクの間に配置して該ヘッダタンクに連通するように設ける構造が好ましい。これにより、チューブ外面に発生した凝縮水を下方へスムーズに排水することが可能になって熱交換性能が向上するとともに、熱交換器内部での各チューブへの冷媒分流性も向上する。   Conventionally, for example, a heat pump device has been used as an air conditioner. In the heat pump device, an outdoor heat exchanger acts as a condenser during cooling, and acts as an evaporator during heating (see, for example, Patent Document 1). Considering the heating performance during heating operation as the structure of the outdoor heat exchanger, the header tanks are arranged vertically and the tubes extending in the vertical direction are arranged between the upper and lower header tanks so as to communicate with the header tanks. The structure provided in is preferable. As a result, the condensed water generated on the outer surface of the tube can be smoothly drained downward, improving the heat exchange performance and improving the refrigerant distribution to each tube inside the heat exchanger.

また、室外熱交換器には、複数のチューブ群で構成されたパスを冷媒流れ方向に連なるように複数形成することが行われている。これにより、チューブ内を流れる冷媒の流速が高くなり、伝熱性能が向上する。   In addition, in the outdoor heat exchanger, a plurality of paths constituted by a plurality of tube groups are formed so as to be continuous in the refrigerant flow direction. Thereby, the flow velocity of the refrigerant flowing in the tube is increased, and the heat transfer performance is improved.

特開2001−141382号公報JP 2001-141382 A

ところで、ヒートポンプ装置の室外熱交換器は、上述のように凝縮器として作用する場合と、蒸発器として作用する場合とがある。蒸発器として作用する場合には、チューブを上下方向に延びるように設け、かつ、複数のパスを形成するように分けることで蒸発性能の向上を図ることができる。   By the way, the outdoor heat exchanger of a heat pump apparatus has the case where it acts as a condenser as mentioned above, and the case where it acts as an evaporator. When acting as an evaporator, it is possible to improve the evaporation performance by providing the tube so as to extend in the vertical direction and dividing the tube so as to form a plurality of paths.

しかしながら、室外熱交換器が凝縮器として作用する場合を考えると、蒸発性能向上のための構造が凝縮性能の向上を阻害する原因となることがある。すなわち、室外熱交換器を凝縮器として作用させると、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒は室外熱交換器の上流パスを流通した後、その下流に連なる中間パス、中間パスの下流に連なる下流側パスを順に流通することになる。冷媒は各パスを構成するチューブ内を流通する間に外部空気と熱交換して温度低下していき、次第に凝縮する。例えば、中間パスでの冷媒の流れが下から上に向かう流れである場合には、冷媒が中間パスを流れる間に凝縮して液冷媒の割合が中間パスの上側へ行くほど増加していく。液冷媒の割合が増加すると、冷媒が全体的に上昇しにくくなって中間パス内で滞留し、ひいては凝縮性能を低下させてしまうという問題がある。   However, considering the case where the outdoor heat exchanger acts as a condenser, the structure for improving the evaporation performance may be a cause of hindering the improvement of the condensation performance. That is, when the outdoor heat exchanger acts as a condenser, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor flows through the upstream path of the outdoor heat exchanger, and then continues to the intermediate path downstream and the downstream of the intermediate path. The downstream path is distributed in order. While the refrigerant flows through the tubes constituting each path, the refrigerant exchanges heat with the external air to lower the temperature, and gradually condenses. For example, when the flow of the refrigerant in the intermediate path is a flow from the bottom to the top, the refrigerant is condensed while flowing in the intermediate path, and the ratio of the liquid refrigerant increases as it goes to the upper side of the intermediate path. When the ratio of the liquid refrigerant increases, there is a problem that the refrigerant is difficult to rise as a whole, stays in the intermediate path, and consequently reduces the condensation performance.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヒートポンプ装置の室外熱交換器の冷媒蒸発性能及び凝縮性能の両方を高めることができるようにすることにある。   This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is to enable it to improve both the refrigerant | coolant evaporation performance and the condensation performance of the outdoor heat exchanger of a heat pump apparatus.

上記目的を達成するために、本発明では、冷媒が上昇流となるパスに外部空気が流れにくくなるようにした。   In order to achieve the above object, in the present invention, it is made difficult for external air to flow through a path in which the refrigerant flows upward.

第1の発明は、下方向に延びる複数のチューブが並設されたコアと、
上記チューブの上端部に連通するとともに、該チューブの並設方向に延びる上側ヘッダタンクと、
上記チューブの下端部に連通するとともに、該チューブの並設方向に延びる下側ヘッダタンクとを備え、
上記上側及び下側ヘッダタンクの少なくとも一方の内部を上記チューブの並設方向に仕切ることによって複数の上記チューブ群からなるパスが冷媒流れ方向に連なるように形成されたヒートポンプ装置用熱交換器において、
冷媒凝縮時における冷媒流れ方向上流側から下流側に、第1パス、第2パス及び第3パスが少なくとも形成されており、
上記第1〜第3パスのうち、冷媒が下側から上側へ流れる上昇流パスを構成するチューブ群への外部空気の流れを阻害する通風阻害部を備えていることを特徴とするものである。
The first invention comprises a core in which a plurality of tubes extending in the downward direction are arranged in parallel
An upper header tank that communicates with the upper end of the tube and extends in the direction in which the tubes are juxtaposed,
A lower header tank that communicates with the lower end of the tube and extends in the direction in which the tubes are juxtaposed,
In the heat exchanger for a heat pump device formed so that a path consisting of a plurality of the tube groups is continuous in the refrigerant flow direction by partitioning at least one of the upper and lower header tanks in the juxtaposed direction of the tubes.
At least a first pass, a second pass, and a third pass are formed from the upstream side to the downstream side in the refrigerant flow direction during refrigerant condensation,
Among the first to third passes, the air passage is provided with a ventilation inhibition portion that inhibits the flow of external air to the tube group constituting the upward flow path where the refrigerant flows from the lower side to the upper side. .

この構成によれば、熱交換器が凝縮器として作用する場合、冷媒が上昇流となる上昇流パスを構成するチューブ群への外部空気の流れが通風阻害部によって阻害されるので、上昇流パスを流れる冷媒が外部空気と熱交換しにくくなり、上昇流パスのチューブ内での液冷媒の割合増加を抑制することが可能になる。これにより、上昇流パス内で冷媒が滞留しにくくなるので、凝縮性能が高まる。   According to this configuration, when the heat exchanger acts as a condenser, the flow of the external air to the tube group constituting the upward flow path in which the refrigerant becomes the upward flow is inhibited by the ventilation blocking portion, so the upward flow path It becomes difficult for the refrigerant flowing through the air to exchange heat with the external air, and it is possible to suppress an increase in the ratio of the liquid refrigerant in the tube of the upward flow path. This makes it difficult for the refrigerant to stay in the upward flow path, so that the condensation performance is improved.

一方、熱交換器が蒸発器として作用する場合には、ヘッダタンクを上下に配置し、チューブが上下方向に延びているので、凝縮水の排水性が良好になるとともに、冷媒の分流性も高まり、よって、蒸発性能が高まる。   On the other hand, when the heat exchanger acts as an evaporator, the header tanks are arranged up and down, and the tubes extend in the vertical direction, so that the condensate drainage is improved and the refrigerant flow is also improved. Therefore, the evaporation performance is increased.

第2の発明は、第1の発明において、
上記通風阻害部が設けられるパスは第3パスであり、
上記第3パスを構成するチューブ群の合計流路断面積は、上記第2パスを構成するチューブ群の合計流路断面積よりも小さく設定されていることを特徴とするものである。
According to a second invention, in the first invention,
The path provided with the ventilation block is the third path,
The total flow path cross-sectional area of the tube group constituting the third path is set smaller than the total flow path cross-sectional area of the tube group constituting the second path.

この構成によれば、外部空気の流れを阻害するパスの合計流路断面積が小さいので、通風阻害部を設けたことによる冷媒蒸発性能の低下を抑制することが可能になる。   According to this configuration, since the total flow path cross-sectional area of the path that inhibits the flow of external air is small, it is possible to suppress a decrease in the refrigerant evaporation performance due to the provision of the ventilation inhibition portion.

第3の発明は、第1または2の発明において、
上記通風阻害部は、上記コアの外部空気流れ方向上流側を覆うように配設された遮風板であることを特徴とするものである。
According to a third invention, in the first or second invention,
The ventilation inhibition part is a wind shielding plate arranged so as to cover the upstream side of the core in the direction of external air flow.

この構成によれば、簡単な構成としながら、上昇流パスへの外部空気の流れを確実に抑制することが可能になる。   According to this configuration, it is possible to surely suppress the flow of external air to the upflow path while having a simple configuration.

第1の発明によれば、上下方向に延びるチューブを有するコアの上下にそれぞれヘッダタンクを配置し、冷媒が下側から上側へ流れる上昇流パスを構成するチューブ群への外部空気の流れを阻害するようにしたので、冷媒蒸発性能及び凝縮性能の両方を高めることができる。   According to the first invention, the header tanks are respectively disposed above and below the core having the tubes extending in the vertical direction, and the flow of external air to the tube group constituting the upward flow path in which the refrigerant flows from the lower side to the upper side is inhibited. Thus, both the refrigerant evaporation performance and the condensation performance can be enhanced.

第2の発明によれば、通風阻害部が設けられるパスの合計流路断面積を小さくしたので、冷媒蒸発性能の低下を抑制することができる。   According to the second aspect of the invention, since the total flow path cross-sectional area of the path provided with the ventilation inhibition portion is reduced, it is possible to suppress a decrease in the refrigerant evaporation performance.

第3の発明によれば、上昇流パスの外部空気流れ方向上流側を遮風板で覆うようにしたので、コスト増を抑制しながら上昇流パスへの外部空気の流れを確実に抑制できる。   According to the third aspect of the invention, since the upstream side of the upward flow path in the external air flow direction is covered with the wind shielding plate, the flow of external air to the upward flow path can be reliably suppressed while suppressing an increase in cost.

本発明の実施形態に係る熱交換器を外部空気流れ方向上流側から見た正面図である。It is the front view which looked at the heat exchanger which concerns on embodiment of this invention from the external air flow direction upstream. 熱交換器の側面図である。It is a side view of a heat exchanger. 図1のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.

図1は、本発明の実施形態に係る熱交換器1を外部空気の流れ方向上流側から見た正面図である。この熱交換器1は、例えば車両用空調装置のヒートポンプ装置の車室外熱交換器として使用されるものであり、従って、熱交換器1は、蒸発器として作用する場合と、凝縮器として作用する場合とがある。尚、この実施形態の説明では、図1の右側を熱交換器1の右側とし、図1の左側を熱交換器1の左側とする。   FIG. 1 is a front view of a heat exchanger 1 according to an embodiment of the present invention as viewed from the upstream side in the flow direction of external air. The heat exchanger 1 is used, for example, as a heat exchanger outside a vehicle compartment of a heat pump device of a vehicle air conditioner. Therefore, the heat exchanger 1 acts as an evaporator and as a condenser. There are cases. In the description of this embodiment, the right side of FIG. 1 is the right side of the heat exchanger 1, and the left side of FIG. 1 is the left side of the heat exchanger 1.

ヒートポンプ装置(図示せず)は、従来周知の構成であるので詳細な説明は省略するが、車室外に配設される上記熱交換器1の他に、車室内に配設される車室内熱交換器、圧縮機、四方弁、膨張弁等で構成されている。車室内熱交換器は、車室に搭載される空調ケーシング(図示せず)内に収容されて空調用空気と熱交換して空調風を生成するものである。尚、本発明は、車両用空調装置の熱交換器以外にも、家庭用等、一般の空調装置の熱交換器として使用することもできる。   Since the heat pump device (not shown) has a conventionally well-known configuration, a detailed description thereof is omitted, but in addition to the heat exchanger 1 disposed outside the vehicle interior, the vehicle interior heat disposed in the vehicle interior. It consists of an exchanger, a compressor, a four-way valve, an expansion valve, and the like. The vehicle interior heat exchanger is accommodated in an air conditioning casing (not shown) mounted in the vehicle interior, and generates heat of air conditioning by exchanging heat with air conditioning air. In addition to the heat exchanger for a vehicle air conditioner, the present invention can also be used as a heat exchanger for a general air conditioner for home use.

熱交換器1は、複数のチューブ2及びフィン3が交互に並設されてなるコア4と、コア4の上端部に配設される上側ヘッダタンク10と、コア4の下端部に配設される下側ヘッダタンク20とを備えている。   The heat exchanger 1 is disposed at a core 4 in which a plurality of tubes 2 and fins 3 are alternately arranged, an upper header tank 10 disposed at an upper end portion of the core 4, and a lower end portion of the core 4. The lower header tank 20 is provided.

チューブ2は、図3に示すように外部空気の流れ方向(白抜き矢印で示す方向)に長い流路断面形状を有する扁平チューブであり、例えばアルミニウム合金で構成されている。図3の符号Rは、チューブ2の流路を示す。チューブ2の両側面は略平坦に形成されて互いに平行に延びている。   As shown in FIG. 3, the tube 2 is a flat tube having a channel cross-sectional shape that is long in the flow direction of external air (the direction indicated by the white arrow), and is made of, for example, an aluminum alloy. A symbol R in FIG. 3 indicates a flow path of the tube 2. Both side surfaces of the tube 2 are formed substantially flat and extend in parallel to each other.

フィン3は、図1に示すように外部空気の流れ方向上流側から見て、上下方向に連続する波形に成形されたコルゲートフィンである。このフィン3もアルミニウム合金で構成されている。フィン3はチューブ2の側面にろう付けされている。   As shown in FIG. 1, the fin 3 is a corrugated fin formed in a waveform that is continuous in the vertical direction when viewed from the upstream side in the flow direction of the external air. The fin 3 is also made of an aluminum alloy. The fin 3 is brazed to the side surface of the tube 2.

コア4は、チューブ2及びフィン3の他に、チューブ2及びフィン3の並び方向両外端部に配設されたエンドプレート5を備えている。エンドプレート5は、コア4の外端部のフィン3を側方から覆うように形成された平板状のものである。エンドプレート5もアルミニウム合金で構成されており、フィン3にろう付けされている。   In addition to the tubes 2 and the fins 3, the core 4 includes end plates 5 disposed at both outer ends of the tubes 2 and the fins 3 in the arrangement direction. The end plate 5 is a flat plate formed so as to cover the fin 3 at the outer end of the core 4 from the side. The end plate 5 is also made of an aluminum alloy and is brazed to the fins 3.

上側ヘッダタンク10は、アルミニウム合金からなり、チューブ2及びフィン3の並設方向に延びる筒状に形成されている。上側ヘッダタンク10の下壁部には、チューブ2の上端部が挿入されるチューブ挿入孔(図示せず)がチューブ2の間隔に対応して形成されている。チューブ2の上端部は上側ヘッダタンク10のチューブ挿入孔に挿入された状態で、上側ヘッダタンク10に連通し、かつ、チューブ挿入孔の周縁部にろう付けされている。   The upper header tank 10 is made of an aluminum alloy and is formed in a cylindrical shape that extends in the direction in which the tubes 2 and the fins 3 are juxtaposed. A tube insertion hole (not shown) into which the upper end portion of the tube 2 is inserted is formed in the lower wall portion of the upper header tank 10 corresponding to the interval between the tubes 2. The upper end portion of the tube 2 is inserted into the tube insertion hole of the upper header tank 10 and communicates with the upper header tank 10 and is brazed to the peripheral portion of the tube insertion hole.

上側ヘッダタンク10の内部には、上側仕切板11が配設されている。上側仕切板11は、上側ヘッダタンク10の内部を、チューブ2の並設方向(ヘッダタンク10の長手方向)に2つの空間(左側空間S1と右側空間S2)に仕切るためのものであり、上側ヘッダタンク10にろう付けされている。上側仕切板11は上側ヘッダタンク10の左右方向中央部近傍に配置されている。   An upper partition plate 11 is arranged inside the upper header tank 10. The upper partition plate 11 is for partitioning the inside of the upper header tank 10 into two spaces (left space S1 and right space S2) in the juxtaposition direction of the tubes 2 (longitudinal direction of the header tank 10). It is brazed to the header tank 10. The upper partition plate 11 is disposed in the vicinity of the central portion in the left-right direction of the upper header tank 10.

下側ヘッダタンク20も上側ヘッダタンク10と同様にチューブ2及びフィン3の並設方向に延びる筒状に形成されている。下側ヘッダタンク20の上壁部には、チューブ2の下端部が挿入されるチューブ挿入孔(図示せず)がチューブ2の間隔に対応して形成されている。チューブ2の下端部は下側ヘッダタンク20のチューブ挿入孔に挿入された状態で、下側ヘッダタンク20に連通し、かつ、チューブ挿入孔の周縁部にろう付けされている。   Similarly to the upper header tank 10, the lower header tank 20 is also formed in a cylindrical shape extending in the direction in which the tubes 2 and the fins 3 are juxtaposed. A tube insertion hole (not shown) into which the lower end portion of the tube 2 is inserted is formed in the upper wall portion of the lower header tank 20 corresponding to the interval between the tubes 2. The lower end of the tube 2 is inserted into the tube insertion hole of the lower header tank 20 and communicates with the lower header tank 20 and is brazed to the peripheral edge of the tube insertion hole.

下側ヘッダタンク20の内部には、下側第1仕切板21と下側第2仕切板22とが配設されている。下側第1仕切板21及び下側第2仕切板22は、下側ヘッダタンク20の内部を、長手方向に3つの空間(左側空間T1と中央空間T2と右側空間T2)に仕切るためのものであり、下側ヘッダタンク20にろう付けされている。下側第1仕切板21は上記上側仕切板11よりも左寄りに配置されている。また、下側第2仕切板22は上側仕切板11よりも右寄りに配置されている。   A lower first partition plate 21 and a lower second partition plate 22 are disposed inside the lower header tank 20. The lower first partition plate 21 and the lower second partition plate 22 are for partitioning the inside of the lower header tank 20 into three spaces (left space T1, central space T2, and right space T2) in the longitudinal direction. And is brazed to the lower header tank 20. The lower first partition plate 21 is arranged on the left side of the upper partition plate 11. Further, the lower second partition plate 22 is disposed on the right side of the upper partition plate 11.

下側ヘッダタンク20には、冷媒供給用の左側冷媒配管23と、冷媒排出用の右側冷媒配管24とが設けられている。左側冷媒配管23は、下側ヘッダタンク20の左側空間T1に連通する配管であり、ヒートポンプ装置を構成する他の機器に接続されている。右側冷媒配管24は、下側ヘッダタンク20の右側空間T3に連通する配管であり、ヒートポンプ装置を構成する他の機器に接続されている。   The lower header tank 20 is provided with a left refrigerant pipe 23 for supplying refrigerant and a right refrigerant pipe 24 for discharging refrigerant. The left refrigerant pipe 23 is a pipe that communicates with the left space T1 of the lower header tank 20, and is connected to other devices that constitute the heat pump device. The right refrigerant pipe 24 is a pipe that communicates with the right space T3 of the lower header tank 20, and is connected to other devices that constitute the heat pump device.

上側仕切板11、下側第1仕切板21及び下側第2仕切板22により熱交換器1に第1〜第4パスP1〜P4が形成される。第1〜第4パスP1〜P4は、直列に接続されて冷媒の流れ方向に連なっている。第1パスP1は熱交換器1の最も左側に位置し、第2パスP2は第1パスP1の右側に隣接し、第3パスP3は第2パスP2の右側に隣接し、第4パスP4は第3パスP3の右側に隣接して熱交換器1の最も右側に位置している。   First to fourth paths P <b> 1 to P <b> 4 are formed in the heat exchanger 1 by the upper partition plate 11, the lower first partition plate 21, and the lower second partition plate 22. The first to fourth paths P1 to P4 are connected in series and continue in the flow direction of the refrigerant. The first path P1 is located on the leftmost side of the heat exchanger 1, the second path P2 is adjacent to the right side of the first path P1, the third path P3 is adjacent to the right side of the second path P2, and the fourth path P4. Is located on the right side of the heat exchanger 1 adjacent to the right side of the third path P3.

第1〜第4パスP1〜P4の各流路断面積は、各パスP1〜P4を構成するチューブ2の本数によって変更することが可能である。各パスP1〜P4を構成するチューブ2の本数は、上側仕切板11、下側第1仕切板21及び下側第2仕切板22の位置によって変更することができ、この実施形態では、第3パスP3を構成するチューブ2の合計流路断面積が、第1パスP1、第2パスP2及び第4パスP4の各チューブ2の合計流路断面積よりも小さく設定されている。   The flow path cross-sectional areas of the first to fourth paths P1 to P4 can be changed according to the number of tubes 2 constituting each of the paths P1 to P4. The number of tubes 2 constituting each of the paths P1 to P4 can be changed depending on the positions of the upper partition plate 11, the lower first partition plate 21, and the lower second partition plate 22, and in this embodiment, the third The total flow path cross-sectional area of the tubes 2 constituting the path P3 is set smaller than the total flow path cross-sectional area of each tube 2 in the first path P1, the second path P2, and the fourth path P4.

また、この熱交換器1は、第3パスP3を構成するチューブ2への外部空気の流れを阻害する遮風板(通風阻害部)30を備えている。遮風板30は、コア4における第3パスP3を覆うことが可能な大きさとされており、第3パスP3を外部空気の流れ方向上流側から覆うように配置されてコア4に固定されている。遮風板30の上部は、コア4の上端近傍まで延びており、また、遮風板30の下部は、コア4の下端近傍まで延びている。遮風板30の左縁部は、第3パス3の左縁部近傍に位置し、また、遮風板30の右縁部は、第3パス3の右縁部近傍に位置している。これにより、第3パスP3の略全体を遮風板30で覆うことができるようになっている。   In addition, the heat exchanger 1 includes a wind shielding plate (ventilation inhibiting portion) 30 that inhibits the flow of external air to the tube 2 constituting the third path P3. The wind shielding plate 30 is sized to cover the third path P3 in the core 4, and is arranged so as to cover the third path P3 from the upstream side in the flow direction of the external air, and is fixed to the core 4. Yes. The upper part of the wind shielding plate 30 extends to the vicinity of the upper end of the core 4, and the lower part of the wind shielding plate 30 extends to the vicinity of the lower end of the core 4. The left edge of the wind shield 30 is located near the left edge of the third path 3, and the right edge of the wind shield 30 is located near the right edge of the third path 3. Thereby, substantially the entire third path P3 can be covered with the wind shielding plate 30.

遮風板30は、例えばアルミニウム合金製の板材で構成することができ、この場合、コア4のチューブ2やフィン3にろう付け固定することができる。また、遮風板30は、例えば溶接や締結部材等を用いて、コア4やヘッダタンク10、20に固定するようにしてもよい。さらに、遮風板30は、例えば樹脂材で構成してもよい。   The wind shielding plate 30 can be made of, for example, an aluminum alloy plate. In this case, the wind shielding plate 30 can be brazed and fixed to the tube 2 or the fin 3 of the core 4. Moreover, you may make it fix the windshield 30 to the core 4 or the header tanks 10 and 20 using welding, a fastening member, etc., for example. Further, the wind shield plate 30 may be made of a resin material, for example.

次に、上記のように構成された熱交換器1を車両用空調装置の車室外熱交換器として使用する場合について説明する。   Next, the case where the heat exchanger 1 configured as described above is used as an outside heat exchanger of a vehicle air conditioner will be described.

暖房時には、熱交換器1が蒸発器として作用する。すなわち、左側冷媒配管23には膨張弁を通過して減圧された冷媒が流入し、この冷媒は、下側ヘッダタンク20の左側空間T1に流入する。左側空間T1に流入した冷媒は、第1パスP1を構成するチューブ2を下側から上側へ流れて上側ヘッダタンク10の左側空間S1に流入した後、第2パスP2を構成するチューブ2を上側から下側へ流れて下側ヘッダタンク20の中央空間T2に流入する。中央空間T2に流入した冷媒は、第3パスP3を構成するチューブ2を下側から上側へ流れて上側ヘッダタンク10の右側空間S2に流入した後、第4パスP4を構成するチューブ2を上側から下側へ流れて下側ヘッダタンク20の右側空間T3に流入した後、右側冷媒配管24から外部に排出される。   During heating, the heat exchanger 1 acts as an evaporator. In other words, the refrigerant that has been decompressed through the expansion valve flows into the left refrigerant pipe 23, and the refrigerant flows into the left space T <b> 1 of the lower header tank 20. The refrigerant flowing into the left space T1 flows from the lower side to the upper side of the tube 2 constituting the first path P1 and flows into the left side space S1 of the upper header tank 10 and then flows into the upper side of the tube 2 constituting the second path P2. From below to the central space T2 of the lower header tank 20. The refrigerant flowing into the central space T2 flows from the lower side to the upper side of the tube 2 constituting the third path P3 and flows into the right side space S2 of the upper header tank 10, and then enters the upper side of the tube 2 constituting the fourth path P4. From the right side to the right side space T3 of the lower header tank 20 and then discharged to the outside from the right side refrigerant pipe 24.

熱交換器1が蒸発器として作用する場合、冷媒は第1〜第4パスP1〜P4のチューブ2を流れる間に外部空気と熱交換しながら蒸発していく。このとき、チューブ2の外面には凝縮水が発生する。チューブ2は上下方向に延びているので、発生した凝縮水がチューブ2の外面を伝って下へ流れていく。よって、排水性が良好になり、熱交換効率が高まる。また、上側ヘッダタンク10から各チューブ2への冷媒の分流性及び下側ヘッダタンク20から各チューブ2への冷媒の分流性が高く、よって、蒸発性能が高まる。   When the heat exchanger 1 acts as an evaporator, the refrigerant evaporates while exchanging heat with external air while flowing through the tubes 2 of the first to fourth paths P1 to P4. At this time, condensed water is generated on the outer surface of the tube 2. Since the tube 2 extends in the vertical direction, the generated condensed water flows downward along the outer surface of the tube 2. Therefore, drainage becomes good and heat exchange efficiency increases. Further, the refrigerant flow from the upper header tank 10 to each tube 2 and the refrigerant flow from the lower header tank 20 to each tube 2 are high, and thus the evaporation performance is improved.

尚、熱交換器1が蒸発器として作用する場合、第3パスP3は遮風板30で覆われているので、第3パスP3においては外部空気と殆ど熱交換しないことになるが、上述のとおり第3パスP3のチューブ2の合計断面積は他のパスP1、P2、P4に比べて小さいものなので、その影響は小さくて済む。   In addition, when the heat exchanger 1 acts as an evaporator, the third path P3 is covered with the wind shield plate 30, so that the third path P3 hardly exchanges heat with external air. As described above, since the total cross-sectional area of the tube 2 in the third path P3 is smaller than those of the other paths P1, P2, and P4, the influence thereof is small.

一方、冷房時には、熱交換器1が凝縮器として作用する。すなわち、左側冷媒配管23には圧縮機から吐出された高温高圧冷媒が流入し、この冷媒は、下側ヘッダタンク20の左側空間T1に流入する。左側空間T1に流入した冷媒は、蒸発器として作用する場合と同様に、第1〜第4パスP1〜P4を流れた後、右側冷媒配管24から外部に排出される。   On the other hand, during cooling, the heat exchanger 1 acts as a condenser. That is, the high-temperature high-pressure refrigerant discharged from the compressor flows into the left refrigerant pipe 23, and this refrigerant flows into the left space T <b> 1 of the lower header tank 20. The refrigerant that has flowed into the left space T <b> 1 flows through the first to fourth paths P <b> 1 to P <b> 4 and then is discharged to the outside from the right refrigerant pipe 24, as in the case of acting as an evaporator.

熱交換器1が凝縮器として作用する場合、冷媒は第1〜第4パスP1〜P4のチューブ2を流れる間に外部空気と熱交換しながら凝縮していく。このとき、冷媒が上昇流となる第3パスP3(上昇流パス)を構成するチューブ2への外部空気の流れを遮風板30によって阻害するようにしているので、第3パスP3を流れる冷媒が外部空気と熱交換しにくくなり、第3パスP3のチューブ2内での液冷媒の割合増加を抑制することが可能になる。これにより、第3パスP3内で冷媒が滞留しにくくなるので、凝縮性能が高まる。また、外部空気の流れを阻害する第3パスP3の合計流路断面積が他のパスP1、P2、P4よりも小さいので、遮風板30を設けたことによる冷媒凝縮性能の低下を抑制することが可能になる。   When the heat exchanger 1 acts as a condenser, the refrigerant condenses while exchanging heat with external air while flowing through the tubes 2 of the first to fourth paths P1 to P4. At this time, the flow of the external air to the tube 2 constituting the third path P3 (upflow path) in which the refrigerant becomes an upward flow is inhibited by the wind shield plate 30, so the refrigerant flowing through the third path P3 Becomes difficult to exchange heat with external air, and it becomes possible to suppress an increase in the proportion of the liquid refrigerant in the tube 2 of the third path P3. Thereby, since it becomes difficult for a refrigerant | coolant to stay in the 3rd path | pass P3, a condensation performance improves. Moreover, since the total flow path cross-sectional area of the 3rd path | pass P3 which blocks | prevents the flow of external air is smaller than the other path | pass P1, P2, P4, the fall of the refrigerant | coolant condensing performance by providing the wind-shielding board 30 is suppressed. It becomes possible.

以上説明したように、この実施形態に係る熱交換器1によれば、上下方向に延びるチューブ2を有するコア4の上下にそれぞれヘッダタンク10,20を配置し、冷媒が下側から上側へ流れる第3パスP3を構成するチューブ2への外部空気の流れを阻害するようにしたので、冷媒蒸発性能及び凝縮性能の両方を高めることができる。   As described above, according to the heat exchanger 1 according to this embodiment, the header tanks 10 and 20 are arranged above and below the core 4 having the tubes 2 extending in the vertical direction, respectively, and the refrigerant flows from the lower side to the upper side. Since the flow of external air to the tube 2 constituting the third path P3 is inhibited, both the refrigerant evaporation performance and the condensation performance can be enhanced.

また、遮風板30が設けられる第3パスP3の合計流路断面積を小さくしたので、冷媒蒸発性能の低下を抑制することができる。   Moreover, since the total flow path cross-sectional area of the 3rd path | pass P3 in which the wind shield 30 is provided was made small, the fall of a refrigerant | coolant evaporation performance can be suppressed.

また、第3パスP3の外部空気流れ方向上流側を遮風板30で覆うようにしたので、コスト増を抑制しながら第3パスP3への外部空気の流れを確実に抑制できる。   Further, since the upstream side in the external air flow direction of the third path P3 is covered with the wind shield plate 30, the flow of external air to the third path P3 can be reliably suppressed while suppressing an increase in cost.

尚、上記実施形態では、通風阻害部として遮風板30を使用しているが、これに限らず、第3パスP3を構成するチューブ2への外部空気の流れを阻害することができるものであればよく、例えば網等であってもよい。   In addition, in the said embodiment, although the wind-shielding board 30 is used as a ventilation inhibition part, it is not restricted to this, The flow of the external air to the tube 2 which comprises the 3rd path | pass P3 can be inhibited. What is necessary is just to be a net | network etc., for example.

また、上記実施形態では、第3パスP3の略全体を遮風板30で覆うようにしているが、これに限らず、第3パスP3の一部のみを遮風板30で覆うようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the substantially whole 3rd path | pass P3 is covered with the windshield plate 30, it is not restricted to this, Only a part of 3rd path | pass P3 is covered with the windshield plate 30. Also good.

また、パスの数は、上記した数に限られるものではなく、3つ以上の任意の数に設定することができる。   Further, the number of paths is not limited to the number described above, and can be set to an arbitrary number of three or more.

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

以上説明したように、本発明に係る熱交換器は、例えば車両用空調装置の室外熱交換器として使用することができる。   As described above, the heat exchanger according to the present invention can be used as, for example, an outdoor heat exchanger of a vehicle air conditioner.

1 熱交換器
2 チューブ
3 フィン
4 コア
10 上側ヘッダタンク
20 下側ヘッダタンク
30 遮風板(通風阻害部)
P1 第1パス
P2 第2パス
P3 第3パス(上昇流パス)
P4 第4パス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 2 Tube 3 Fin 4 Core 10 Upper header tank 20 Lower header tank 30 Wind shield (ventilation inhibition part)
P1 1st path P2 2nd path P3 3rd path (upflow path)
P4 4th pass

Claims (3)

上下方向に延びる複数のチューブが並設されたコアと、
上記チューブの上端部に連通するとともに、該チューブの並設方向に延びる上側ヘッダタンクと、
上記チューブの下端部に連通するとともに、該チューブの並設方向に延びる下側ヘッダタンクとを備え、
上記上側及び下側ヘッダタンクの少なくとも一方の内部を上記チューブの並設方向に仕切ることによって複数の上記チューブ群からなるパスが冷媒流れ方向に連なるように形成されたヒートポンプ装置用熱交換器において、
冷媒凝縮時における冷媒流れ方向上流側から下流側に、第1パス、第2パス及び第3パスが少なくとも形成されており、
上記第1〜第3パスのうち、冷媒が下側から上側へ流れる上昇流パスを構成するチューブ群への外部空気の流れを阻害する通風阻害部を備えていることを特徴とする熱交換器。
A core in which a plurality of tubes extending in the vertical direction are arranged in parallel;
An upper header tank that communicates with the upper end of the tube and extends in the direction in which the tubes are juxtaposed,
A lower header tank that communicates with the lower end of the tube and extends in the direction in which the tubes are juxtaposed,
In the heat exchanger for a heat pump device formed so that a path consisting of a plurality of the tube groups is continuous in the refrigerant flow direction by partitioning at least one of the upper and lower header tanks in the juxtaposed direction of the tubes.
At least a first pass, a second pass, and a third pass are formed from the upstream side to the downstream side in the refrigerant flow direction during refrigerant condensation,
Among the first to third paths, a heat exchanger comprising a ventilation inhibition portion that inhibits the flow of external air to the tube group constituting the upward flow path in which the refrigerant flows from the lower side to the upper side. .
請求項1に記載の熱交換器において、
上記通風阻害部が設けられるパスは第3パスであり、
上記第3パスを構成するチューブ群の合計流路断面積は、上記第2パスを構成するチューブ群の合計流路断面積よりも小さく設定されていることを特徴とする熱交換器。
The heat exchanger according to claim 1,
The path provided with the ventilation block is the third path,
The heat exchanger according to claim 1, wherein a total flow cross-sectional area of the tube group constituting the third path is set smaller than a total flow cross-sectional area of the tube group constituting the second path.
請求項1または2に記載の熱交換器において、
上記通風阻害部は、上記コアの外部空気流れ方向上流側を覆うように配設された遮風板であることを特徴とする熱交換器。
The heat exchanger according to claim 1 or 2,
The ventilation block is a wind shield arranged so as to cover the upstream side of the core in the direction of external air flow.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104165481A (en) * 2014-08-22 2014-11-26 合肥美菱股份有限公司 Squirrel-cage wire-and-tube condenser with double-wind-blocking structure for refrigerator

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