JP2015055407A - 熱交換器及び空気調和機 - Google Patents

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正憲 神藤
Masanori Shindo
正憲 神藤
好男 織谷
Yoshio Oritani
好男 織谷
康介 森本
Kosuke Morimoto
康介 森本
智彦 坂巻
Tomohiko Sakamaki
智彦 坂巻
拓也 上総
Takuya Kamifusa
拓也 上総
潤一 濱舘
Junichi Hamadate
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Abstract

【課題】熱交換器が蒸発器となる場合において、風下管列の扁平管における圧力損失の増大を抑制する。【解決手段】熱交換器では、蒸発器として機能する場合に、冷媒がヘッダ集合管(70)、風下管列(90)、風上管列(50)を順に流れるように構成される熱交換器において、風上管列(50)の扁平管(31)の複数の流体通路(34,64)の流路面積の合計が、風下管列(90)の扁平管(61)の複数の流体通路(34,64)の流路面積の合計よりも大きい。【選択図】図7

Description

本発明は、扁平管とフィンを有して冷媒と空気を熱交換させる熱交換器に関するものである。
従来より、扁平管とフィンとを有して冷媒と空気を熱交換させる熱交換器が知られている。特許文献1(図3を参照)には、配列された扁平管からなる管列を一つ有する一列構造の熱交換器が開示されている。特許文献1の扁平管の内部には、極めて小さな多数の冷媒流路が形成されている。特許文献2(図2を参照)及び特許文献3(図22を参照)には、配列された扁平管からなる管列を二つ有する二列構造の熱交換器が開示されている。特許文献2に開示された熱交換器では、個別の扁平管を二列に配列することによって二つの管列が構成される。一方、特許文献3の熱交換器では、中間部で折れ曲がったU字状の扁平管を配列することによって、二つの管列が構成される。また、特許文献1〜3に開示された熱交換器では、扁平管の端部にヘッダが接続され、ヘッダへ流入した冷媒が複数の扁平管へ分かれて流れ込む。
特開2013−137193号公報 特表2005−510689号公報 特開平08−145580号公報
ところで、上述したような二列構造の熱交換器では、冷媒を風下管列の扁平管、風上管列の扁平管の順に流すことが考えられる。即ち、この構成の熱交換器では、気液二相状態の冷媒が風下管列を流れる際に、風上管列で冷却された空気と熱交換する。この結果、風下管列では、冷媒の乾き度が徐々に大きくなっていく。そして、風下管列から風上管列へ流入した冷媒は、冷却前の比較的高温の空気と熱交換する。この結果、風上管列では、冷媒が過熱状態となり、その比体積が増大する。一方、扁平管の内部に形成される多数の流体通路は、比較的小径に形成されており、例えばクロスフィン型の熱交換器の伝熱管と比較すると流路面積が極めて小さい。このため、上述のようにして風上管列の各扁平管を流れる冷媒の比体積が大きくなると、これらの扁平管での圧力損失が増大し、運転効率の低下を招くという問題が生じる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱交換器が蒸発器となる場合において、風下管列の扁平管における圧力損失の増大を抑制することである。
第1の発明は、複数の流体通路(34,64)が形成される扁平管(31,61)が上下に複数並んでそれぞれ構成され、空気流れ方向に並ぶ風上管列(50)及び風下管列(90)と、複数の扁平管(31,61)に接合するフィン(32,62,180)と、上記風下管列(90)の一端に接続され、複数の扁平管(61)と連通する連通空間(75a〜75f)を形成するヘッダ集合管(70)とを備え、蒸発器として機能する場合に、冷媒が上記ヘッダ集合管(70)、上記風下管列(90)、風上管列(50)を順に流れるように構成される熱交換器を対象とし、上記風上管列(50)の扁平管(31)の複数の流体通路(34,64)の流路面積の合計が、上記風下管列(90)の扁平管(61)の複数の流体通路(34,64)の流路面積の合計よりも大きいことを特徴とする。
第1の発明では、熱交換器が蒸発器として機能する場合に、冷媒が、ヘッダ集合管(70)、風下管列(90)の扁平管(61)、風上管列(50)の扁平管(31)を順に流れる。風下管列(90)では、気液二相状態の冷媒と風上管列(50)で冷却された後の空気とが熱交換する。この結果、この冷媒の乾き度が徐々に大きくなっていく。風下管列(90)の扁平管(61)を流出した冷媒は、風上管列(50)の扁平管(31)を流れる。風上管列(50)では、冷媒が、熱交換器で冷却される前の空気と熱交換する。この結果、この冷媒が過熱状態となり、その比体積が増大する。
本発明では、風上管列(50)の扁平管(31)の内部の多数の流体通路(34)の流路面積の合計が、風下管列(90)の扁平管(61)の内部の多数の流体通路(64)の流路面積の合計よりも大きい。このため、風上管列(50)の扁平管(31)で冷媒の比体積が増大したとしても、風上管列(50)の流体通路(34)を流れる冷媒の流速を低減できる。この結果、風上管列(50)の扁平管(31)での冷媒の圧力損失の増大が抑制される。
第2の発明は、第1の発明において、上記風上管列(50)の扁平管(31)の空気流れ方向に沿った幅が、上記風下管列(90)の扁平管(61)の空気流れ方向に沿った幅よりも大きいことを特徴とする。
第2の発明では、風上管列(50)の扁平管(31)の空気流れ方向に沿った幅を、風下管列(90)の扁平管(61)の空気流れ方向に沿った幅よりも大きくすることで、風上管列(50)の扁平管(31)の内部の多数の流体通路(34)の流路面積の合計を増大できる。
第3の発明は、第1又は第2の発明において、上記風上管列(50)の扁平管(31)の複数の流体通路(34)の総数が、上記風下管列(90)の扁平管(61)の複数の流体通路(64)の総数よりも多いことを特徴とする。
第3の発明では、風上管列(50)の扁平管(31)の多数の流体通路(34)の総数を、風下管列(90)の扁平管(61)の多数の流体通路(64)の総数よりも多くすることで、風上管列(50)の扁平管(31)の内部の多数の流体通路(34)の流路面積の合計を増大できる。
第4の発明は、第1乃至第3のいずれか1つの発明において、上記フィンは、上記風上管列(50)の扁平管(31)に接合する風上フィン(32)と、上記風下管列(90)の扁平管(61)に接合する風下フィン(62)とで構成され、上記風上フィン(32)の空気流れ方向に沿った幅が、上記風下フィン(62)の空気流れ方向に沿った幅よりも大きいことを特徴とする。
第4の発明では、フィンが、風上管列(50)の扁平管(31)に接合する風上フィン(32)と、風下管列(90)の扁平管(61)に接合する風下フィン(62)とで構成される。つまり、熱交換器では、各管列(50,90)の扁平管(31,61)に対応するように、風上フィン(32)と風下フィン(62)とが別体となって設けられる。そして、風上フィン(32)の空気流れ方向に沿った幅は、風下フィン(62)の空気流れ方向に沿った幅よりも大きい。
第5の発明は、第1乃至第3のいずれか1つの発明において、上記フィン(180)は、上記風上管列(50)及び風下管列(90)に亘って形成され、該風上管列(50)及び風下管列(90)の双方の扁平管(31,61)に接合するように構成されることを特徴とする。
第5の発明では、フィン(180)が風上管列(50)及び風下管列(90)に亘って形成され、各管列(50,90)の各扁平管(31,61)と接合する。つまり、本発明のフィン(180)は、風上管列(50)と風下管列(90)とに共用される。
第6の発明は、空気調和機(10)を対象とし、第1乃至第5のいずれか1つの発明の熱交換器(23)が設けられた冷媒回路(20)を備え、上記冷媒回路(20)において冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うものである。
第6の発明では、第1乃至第5のいずれか1つの発明の熱交換器(23)が冷媒回路(20)に接続される。熱交換器(23)において、冷媒回路(20)を循環する冷媒は、扁平管(31,61)を通過する間に空気と熱交換する。
本発明によれば、過熱状態のガス冷媒が流れる風上管列(50)での圧力損失の増大を抑制でき、ひいては圧力損失の増大に起因する運転効率の低下を防止できる。
第2や第3の発明によれば、風上管列(50)の扁平管(31)の流体通路(34)の流路面積の合計を、風下管列(90)の扁平管(61)の流体通路(64)の流路面積の合計よりも大きな熱交換器を容易に実現できる。
また、第2の発明では、風上管列(50)の扁平管(31)の幅を風下管列(90)の扁平管(61)の幅よりも大きくすることで、フィン(32,62,180)に付着した霜の排水特性を改善できる。この点について詳述する。
第2の発明では、冷媒が風下管列(90)、風上管列(50)を順に流れるため、風上管列(50)と比較すると風下管列(90)を流れる冷媒の乾き度が小さくなる。このため、熱交換器では、風下管列(90)の近傍において空気が冷えやすい。従って、フィン(32,62,180)の表面では、風下管列(90)の近傍の着霜量が多くなることがある。このことから、デフロスト運転等によってこの霜が融解した場合、風下管列(90)の近傍で発生するドレン水の量が、風上管列(50)の近傍で発生するドレン水の量よりも多くなる。
これに対し、第2の発明では、風下管列(90)の扁平管(61)の幅が、風上管列(50)の扁平管(31)の幅よりも小さいため、風下管列(90)の近傍で発生したドレン水が扁平管(61)の上面に溜まりにくくなる。従って、熱交換器の全体としてのドレン水の排水特性を改善できる。
第4の発明では、風上管列(50)と風下管列(90)とにそれぞれ対応して風上フィン(32)及び風下フィン(62)を設けたため、各管列(50,90)の扁平管(31,61)と各フィン(32,62)との接合を容易に行うことができる。
また、第4の発明では、風上フィン(32)の幅を風下フィン(62)の幅よりも大きくすることで、各フィン(32,62)の着霜量を均一化できる。この点について詳述する。
第4の発明では、冷媒が風下管列(90)、風上管列(50)を順に流れるため、風上管列(50)と比較すると風下管列(90)を流れる冷媒の乾き度が小さくなる。このため、熱交換器では、風下管列(90)の近傍において空気が冷えやすい。従って、フィン(32,62)の表面では、風下管列(90)の近傍の着霜量が多くなることがある。
これに対し、第4の発明では、風上フィン(32)の幅が、風下フィン(62)の幅よりも大きいため、風上フィン(32)の表面に付着する霜の総量を増大できる。この結果、風上フィン(32)と風下フィン(62)とでは、単位面積あたりの着霜量を均一化でき、このような着霜に伴い各フィン(32,62)の間の流路が閉塞してしまうことを回避できる。
第5の発明では、風上管列(50)と風下管列(90)とに共用されるフィン(180)を設けたので、部品点数や加工工数を削減できる。
図1は、実施形態1の室外熱交換器を備えた空気調和機の概略構成を示す冷媒回路図である。 図2は、実施形態1の室外熱交換器の概略構成を示す斜視図である。 図3は、実施形態1の室外熱交換器を風上熱交換器ユニットと風下熱交換器ユニットに分解して示す概略の斜視図であって、室外熱交換器が蒸発器として機能する場合の冷媒の流れを示すものである。 図4は、実施形態1の室外熱交換器を風上熱交換器ユニットと風下熱交換器ユニットに分解して示す概略の斜視図であって、室外熱交換器が凝縮器として機能する場合の冷媒の流れを示すものである。 図5は、実施形態1の風上熱交換器ユニットを正面から見た一部断面図である。 図6は、実施形態1の風下熱交換器ユニットを正面から見た一部断面図である。 図7は、図5のA−A断面および図6のB−B断面の一部を拡大して示す熱交換器ユニットの断面図である。 図8は、実施形態1の室外熱交換器の要部の断面図であって、(A)は(B)のD−D断面を示し、(B)は(A)のC−C断面を示す。 図9は、実施形態1の風上熱交換器ユニットの一部を正面から見た拡大断面図である。 図10は、蒸発器として機能する実施形態1の室外熱交換器における冷媒と空気の温度変化を示すグラフである。 図11は、凝縮器として機能する実施形態1の室外熱交換器における冷媒と空気の温度変化を示すグラフである。 図12は、実施形態2に係る室外熱交換器における図7の相当図である。
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
《発明の実施形態1》
本発明の実施形態1について説明する。本実施形態の熱交換器は、空気調和機(10)に設けられた室外熱交換器(23)である。以下では、先ず空気調和機(10)について説明し、その後に室外熱交換器(23)について詳細に説明する。
−空気調和機−
空気調和機(10)について、図1を参照しながら説明する。
〈空気調和機の構成〉
空気調和機(10)は、室外ユニット(11)および室内ユニット(12)を備えている。室外ユニット(11)と室内ユニット(12)は、液側連絡配管(13)およびガス側連絡配管(14)を介して互いに接続されている。空気調和機(10)では、室外ユニット(11)、室内ユニット(12)、液側連絡配管(13)およびガス側連絡配管(14)によって、冷媒回路(20)が形成されている。
冷媒回路(20)には、圧縮機(21)と、四方切換弁(22)と、室外熱交換器(23)と、膨張弁(24)と、室内熱交換器(25)とが設けられている。圧縮機(21)、四方切換弁(22)、室外熱交換器(23)、および膨張弁(24)は、室外ユニット(11)に収容されている。室外ユニット(11)には、室外熱交換器(23)へ室外空気を供給するための室外ファン(15)が設けられている。一方、室内熱交換器(25)は、室内ユニット(12)に収容されている。室内ユニット(12)には、室内熱交換器(25)へ室内空気を供給するための室内ファン(16)が設けられている。
冷媒回路(20)は、冷媒が充填された閉回路である。冷媒回路(20)において、圧縮機(21)は、その吐出管が四方切換弁(22)の第1のポートに、その吸入管が四方切換弁(22)の第2のポートに、それぞれ接続されている。また、冷媒回路(20)では、四方切換弁(22)の第3のポートから第4のポートへ向かって順に、室外熱交換器(23)と、膨張弁(24)と、室内熱交換器(25)とが配置されている。この冷媒回路(20)において、室外熱交換器(23)は、配管(17)を介して膨張弁(24)に接続され、配管(18)を介して四方切換弁(22)の第3のポートに接続される。
圧縮機(21)は、スクロール型またはロータリ型の全密閉型圧縮機である。四方切換弁(22)は、第1のポートが第3のポートと連通し且つ第2のポートが第4のポートと連通する第1状態(図1に実線で示す状態)と、第1のポートが第4のポートと連通し且つ第2のポートが第3のポートと連通する第2状態(図1に破線で示す状態)とに切り換わる。膨張弁(24)は、いわゆる電子膨張弁である。
室外熱交換器(23)は、室外空気を冷媒と熱交換させる。室外熱交換器(23)については後述する。一方、室内熱交換器(25)は、室内空気を冷媒と熱交換させる。室内熱交換器(25)は、円管である伝熱管を備えたいわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成されている。
〈空気調和機の運転動作〉
空気調和機(10)は、冷房運転と暖房運転を選択的に行う。
冷房運転中の冷媒回路(20)では、四方切換弁(22)を第1状態に設定した状態で、冷凍サイクルが行われる。この状態では、室外熱交換器(23)、膨張弁(24)、室内熱交換器(25)の順に冷媒が循環し、室外熱交換器(23)が凝縮器として機能し、室内熱交換器(25)が蒸発器として機能する。室外熱交換器(23)では、圧縮機(21)から流入したガス冷媒が室外空気へ放熱して凝縮し、凝縮後の冷媒が膨張弁(24)へ向けて流出してゆく。
暖房運転中の冷媒回路(20)では、四方切換弁(22)を第2状態に設定した状態で、冷凍サイクルが行われる。この状態では、室内熱交換器(25)、膨張弁(24)、室外熱交換器(23)の順に冷媒が循環し、室内熱交換器(25)が凝縮器として機能し、室外熱交換器(23)が蒸発器として機能する。室外熱交換器(23)には、膨張弁(24)を通過する際に膨張して気液二相状態となった冷媒が流入する。室外熱交換器(23)へ流入した冷媒は、室外空気から吸熱して蒸発し、その後に圧縮機(21)へ向けて流出してゆく。
−室外熱交換器−
室外熱交換器(23)について、図2〜9を適宜参照しながら説明する。なお、以下の説明に示す扁平管(31,61)の本数は、単なる一例である。
図2に示すように、室外熱交換器(23)は、二列構造の空気熱交換器であり、風上熱交換器ユニット(30)と風下熱交換器ユニット(60)とを備えている。風上熱交換器ユニット(30)と風下熱交換器ユニット(60)は、室外熱交換器(23)を通過する空気流の方向に重なっている。室外熱交換器(23)を通過する空気の流れ方向において、風上熱交換器ユニット(30)は、風下熱交換器ユニット(60)の上流側に配置されている。
〈風上熱交換器ユニットの構成〉
図3及び図5にも示すように、風上熱交換器ユニット(30)は、一つの第1風上ヘッダ集合管(40)と、一つの第2風上ヘッダ集合管(45)と、多数の扁平管(31)と、多数の風上フィン(32)とを備えている。第1風上ヘッダ集合管(40)、第2風上ヘッダ集合管(45)、扁平管(31)及び風上フィン(32)は、何れもアルミニウム合金製の部材であって、互いにロウ付けによって接合されている。
なお、詳しくは後述するが、風上熱交換器ユニット(30)は、上下に二つの領域に区分されている。そして、風上熱交換器ユニット(30)は、上側の領域が風上主熱交換領域(35)となり、下側の領域が風上補助熱交換領域(37)となっている。
第1風上ヘッダ集合管(40)と第2風上ヘッダ集合管(45)は、何れも両端が閉塞された細長い円筒状に形成されている。図5において、第1風上ヘッダ集合管(40)は風上熱交換器ユニット(30)の左端に、第2風上ヘッダ集合管(45)は風上熱交換器ユニット(30)の右端に、それぞれ起立した状態で設置されている。つまり、第1風上ヘッダ集合管(40)及び第2風上ヘッダ集合管(45)は、それぞれの軸方向が上下方向となる状態で設置されている。
図7に示すように、扁平管(31)は、その断面形状が扁平な長円形となった伝熱管である。図5に示すように、風上熱交換器ユニット(30)において、複数の扁平管(31)は、それぞれの軸方向が左右方向となり、それぞれの側面のうち平坦な部分が対向する状態で配置されている。また、複数の扁平管(31)は、互いに一定の間隔をおいて上下に並んで配置され、互いの軸方向が実質的に平行となっている。各扁平管(31)は、その一端が第1風上ヘッダ集合管(40)に挿入され、その他端が第2風上ヘッダ集合管(45)に挿入されている。風上熱交換器ユニット(30)に設けられた扁平管(31)は、風上管列(50)を構成している。
図7に示すように、各扁平管(31)には、複数の流体通路(34)が形成されている。各流体通路(34)は、扁平管(31)の軸方向に延びる通路であって、扁平管(31,61)の幅方向に一列に並んでいる。各流体通路(34)は、扁平管(31)の両端面に開口している。風上熱交換器ユニット(30)へ供給された冷媒は、扁平管(31)の流体通路(34)を流れる間に空気と熱交換する。
図7に示すように、風上フィン(32)は、金属板をプレス加工することによって形成された縦長の板状フィンである。風上フィン(32)には、風上フィン(32)の前縁(即ち、風上側の縁部)から風上フィン(32)の幅方向に延びる細長い切り欠き部(33a)が、多数形成されている。風上フィン(32)では、多数の切り欠き部(33a)が、風上フィン(32)の長手方向(上下方向)に一定の間隔で形成されている。切り欠き部(33a)の風下寄りの部分は、管挿入部(33b)を構成している。扁平管(31)は、風上フィン(32)の管挿入部(33b)に挿入され、管挿入部(33b)の周縁部とロウ付けによって接合される。また、風上フィン(32)には、伝熱を促進するためのルーバー(図示省略)が形成されている。そして、複数の風上フィン(32)は、扁平管(31)の軸方向に一定の間隔をおいて配列されている。
図3及び図5に示すように、風上熱交換器ユニット(30)は、上下に二つの熱交換領域(35,37)に区分されている。風上熱交換器ユニット(30)は、上側の熱交換領域が風上主熱交換領域(35)であり、下側の熱交換領域が風上補助熱交換領域(37)である。
風上熱交換器ユニット(30)に設けられた扁平管(31)は、風上主熱交換領域(35)に位置するものが風上主列部(51)を構成し、風上補助熱交換領域(37)に位置するものが風上補助列部(54)を構成する。つまり、風上管列(50)を構成する扁平管(31)は、その一部が風上補助列部(54)を構成し、残りが風上主列部(51)を構成する。詳しくは後述するが、風上補助列部(54)を構成する扁平管(31)の本数は、風上主列部(51)を構成する扁平管(31)の本数よりも少ない。
風上主熱交換領域(35)は、上下に六つの風上主熱交換部(36a〜36f)に区分されている。一方、風上補助熱交換領域(37)は、上下に三つの風上補助熱交換部(38a〜38c)に区分されている。なお、ここに示した風上主熱交換部(36a〜36f)及び風上補助熱交換部(38a〜38c)の数は、単なる一例である。
風上主熱交換領域(35)には、下から上に向かって順に、第1風上主熱交換部(36a)と、第2風上主熱交換部(36b)と、第3風上主熱交換部(36c)と、第4風上主熱交換部(36d)と、第5風上主熱交換部(36e)と、第6風上主熱交換部(36f)とが形成されている。各風上主熱交換部(36a〜36f)には、十二本の扁平管(31)が設けられている。
第1風上主熱交換部(36a)に設けられた十二本の扁平管(31)は、第1風上主列ブロック(52a)を構成する。第2風上主熱交換部(36b)に設けられた十二本の扁平管(31)は、第2風上主列ブロック(52b)を構成する。第3風上主熱交換部(36c)に設けられた十二本の扁平管(31)は、第3風上主列ブロック(52c)を構成する。第4風上主熱交換部(36d)に設けられた十二本の扁平管(31)は、第4風上主列ブロック(52d)を構成する。第5風上主熱交換部(36e)に設けられた十二本の扁平管(31)は、第5風上主列ブロック(52e)を構成する。第6風上主熱交換部(36f)に設けられた十二本の扁平管(31)は、第6風上主列ブロック(52f)を構成する。なお、各風上主列ブロック(52a〜52f)を構成する扁平管(31)の本数は、互いに一致していなくてもよい。
第1風上主列ブロック(52a)及び第2風上主列ブロック(52b)は、第1風上主列ブロック群(53a)を構成する。第3風上主列ブロック(52c)及び第4風上主列ブロック(52d)は、第2風上主列ブロック群(53b)を構成する。第5風上主列ブロック(52e)及び第6風上主列ブロック(52f)は、第3風上主列ブロック群(53c)を構成する。
風上補助熱交換領域(37)には、下から上に向かって順に、第1風上補助熱交換部(38a)と、第2風上補助熱交換部(38b)と、第3風上補助熱交換部(38c)とが形成されている。各風上補助熱交換部(38a〜38c)には、三本の扁平管(31)が設けられている。
第1風上補助熱交換部(38a)に設けられた三本の扁平管(31)は、第1風上補助列ブロック(55a)を構成する。第2風上補助熱交換部(38b)に設けられた三本の扁平管(31)は、第2風上補助列ブロック(55b)を構成する。第3風上補助熱交換部(38c)に設けられた三本の扁平管(31)は、第3風上補助列ブロック(55c)を構成する。なお、各風上補助列ブロック(55a〜55c)を構成する扁平管(31)の本数は、互いに一致していなくてもよい。
図5に示すように、第1風上ヘッダ集合管(40)の内部空間は、仕切板(41)によって上下に仕切られている。第1風上ヘッダ集合管(40)は、仕切板(41)の上側の空間が上側空間(42)となり、仕切板(41)の下側の空間が下側空間(43)となっている。
上側空間(42)は、風上主列部(51)を構成する全ての扁平管(31)と連通する。第1風上ヘッダ集合管(40)のうち上側空間(42)を形成する部分には、ガス側接続管(102)が接続されている。このガス側接続管(102)には、冷媒回路(20)を構成する配管(18)が接続される。
第1風上ヘッダ集合管(40)のうち下側空間(43)を形成する部分には、液側接続管(101)が接続される。この液側接続管(101)には、冷媒回路(20)を構成する配管(17)が接続される。詳しくは後述するが、第1風上ヘッダ集合管(40)のうち下側空間(43)を形成する部分は、冷媒を三つの風上補助熱交換部(38a〜38c)へ分配するための分流器(150)を構成する。
第2風上ヘッダ集合管(45)には、その内部空間を横断する多数の仕切板(46)が設けられている。第2風上ヘッダ集合管(45)の内部空間は、仕切板(46)によって、風上管列(50)を構成する扁平管(31)と同数の連結用空間(47)に区画されている。各仕切板(46)は、上下に隣り合う扁平管(31)の間に配置されている。従って、各連結用空間(47)は、それぞれが対応する一本の扁平管(31)と連通する。
〈風下熱交換器ユニットの構成〉
図3及び図6にも示すように、風下熱交換器ユニット(60)は、一つの第1風下ヘッダ集合管(70)と、一つの第2風下ヘッダ集合管(80)と、多数の扁平管(61)と、多数の風下フィン(62)とを備えている。第1風下ヘッダ集合管(70)、第2風下ヘッダ集合管(80)、扁平管(61)及び風下フィン(62)は、何れもアルミニウム合金製の部材であって、互いにロウ付けによって接合されている。
なお、詳しくは後述するが、風下熱交換器ユニット(60)は、上下に二つの熱交換領域(65,67)に区分されている。そして、風下熱交換器ユニット(60)は、上側の領域が風下主熱交換領域(65)となり、下側の領域が風下補助熱交換領域(67)となっている。
第1風下ヘッダ集合管(70)と第2風下ヘッダ集合管(80)は、何れも両端が閉塞された細長い円筒状に形成されている。図6において、第1風下ヘッダ集合管(70)は風下熱交換器ユニット(60)の左端に、第2風下ヘッダ集合管(80)は風下熱交換器ユニット(60)の右端に、それぞれ起立した状態で設置されている。つまり、第1風下ヘッダ集合管(70)及び第2風下ヘッダ集合管(80)は、それぞれの軸方向が上下方向となる状態で設置されている。
図7に示すように、扁平管(61)は、風上熱交換器ユニット(30)の扁平管(31)と同一形状の伝熱管である。風下熱交換器ユニット(60)へ供給された冷媒は、扁平管(61)の流体通路(64)を流れる間に空気と熱交換する。
図6に示すように、風下熱交換器ユニット(60)において、複数の扁平管(61)は、風上熱交換器ユニット(30)の扁平管(31)と同様に配列されている。上下に配列された各扁平管(61)は、その一端が第1風下ヘッダ集合管(70)に挿入され、その他端が第2風下ヘッダ集合管(80)に挿入されている。風下熱交換器ユニット(60)に設けられた扁平管(61)は、風下管列(90)を構成している。風下管列(90)を構成する扁平管(61)の本数は、風上管列(50)を構成する扁平管(31)の本数と等しい。
図7に示すように、風下フィン(62)は、金属板をプレス加工することによって形成された縦長の板状フィンである。風下フィン(62)には切り欠き部(63a)が形成され、切り欠き部(63a)の一部である管挿入部(63b)に扁平管(61)が接合される。また、風下フィン(62)には、伝熱を促進するためのルーバー(図示省略)が形成されている。そして、複数の風下フィン(62)は、扁平管(61)の軸方向に一定の間隔をおいて配列されている。
図3及び図6に示すように、風下熱交換器ユニット(60)は、上下に二つの熱交換領域(65,67)に区分されている。風下熱交換器ユニット(60)は、上側の熱交換領域が風下主熱交換領域(65)であり、下側の熱交換領域が風下補助熱交換領域(67)である。
風下熱交換器ユニット(60)に設けられた扁平管(61)は、風下主熱交換領域(65)に位置するものが風下主列部(91)を構成し、風下補助熱交換領域(67)に位置するものが風下補助列部(94)を構成する。つまり、風下管列(90)を構成する扁平管(61)は、その一部が風下補助列部(94)を構成し、残りが風下主列部(91)を構成する。詳しくは後述するが、風下補助列部(94)を構成する扁平管(61)の本数は、風下主列部(91)を構成する扁平管(61)の本数よりも少ない。また、風下主列部(91)を構成する扁平管(61)の本数は、風上主列部(51)を構成する扁平管(31)の本数と等しく、風下補助列部(94)を構成する扁平管(61)の本数は、風上補助列部(54)を構成する扁平管(31)の本数と等しい。
風下主熱交換領域(65)は、上下に六つの風下主熱交換部(66a〜66f)に区分されている。一方、風下補助熱交換領域(67)は、上下に三つの風下補助熱交換部(68a〜68c)に区分されている。なお、ここに示した風下主熱交換部(66a〜66f)及び風下補助熱交換部(68a〜68c)の数は、単なる一例である。ただし、風下主熱交換部(66a〜66f)は風上主熱交換部(36a〜36f)と同数であり、風下補助熱交換部(68a〜68c)は風上補助熱交換部(38a〜38c)と同数であるのが望ましい。
風下主熱交換領域(65)には、下から上に向かって順に、第1風下主熱交換部(66a)と、第2風下主熱交換部(66b)と、第3風下主熱交換部(66c)と、第4風下主熱交換部(66d)と、第5風下主熱交換部(66e)と、第6風下主熱交換部(66f)とが形成されている。各風下主熱交換部(66a〜66f)には、十二本の扁平管(61)が設けられている。
第1風下主熱交換部(66a)に設けられた十二本の扁平管(61)は、第1風下主列ブロック(92a)を構成する。第2風下主熱交換部(66b)に設けられた十二本の扁平管(61)は、第2風下主列ブロック(92b)を構成する。第3風下主熱交換部(66c)に設けられた十二本の扁平管(61)は、第3風下主列ブロック(92c)を構成する。第4風下主熱交換部(66d)に設けられた十二本の扁平管(61)は、第4風下主列ブロック(92d)を構成する。第5風下主熱交換部(66e)に設けられた十二本の扁平管(61)は、第5風下主列ブロック(92e)を構成する。第6風下主熱交換部(66f)に設けられた十二本の扁平管(61)は、第6風下主列ブロック(92f)を構成する。
なお、各風下主列ブロック(92a〜92f)を構成する扁平管(61)の本数は、互いに一致していなくてもよい。ただし、各風下主列ブロック(92a〜92f)を構成する扁平管(61)の本数が互いに一致しない場合であっても、第1風下主列ブロック(92a)を構成する扁平管(61)は第1風上主列ブロック(52a)を構成する扁平管(31)と同数であり、第2風下主列ブロック(92b)を構成する扁平管(61)は第2風上主列ブロック(52b)を構成する扁平管(31)と同数であり、第3風下主列ブロック(92c)を構成する扁平管(61)は第3風上主列ブロック(52c)を構成する扁平管(31)と同数であり、第4風下主列ブロック(92d)を構成する扁平管(61)は第4風上主列ブロック(52d)を構成する扁平管(31)と同数であり、第5風下主列ブロック(92e)を構成する扁平管(61)は第5風上主列ブロック(52e)を構成する扁平管(31)と同数であり、第6風下主列ブロック(92f)を構成する扁平管(61)は第6風上主列ブロック(52f)を構成する扁平管(31)と同数であるのが望ましい。
第1風下主列ブロック(92a)及び第2風下主列ブロック(92b)は、第1風下主列ブロック群(93a)を構成する。第3風下主列ブロック(92c)及び第4風下主列ブロック(92d)は、第2風下主列ブロック群(93b)を構成する。第5風下主列ブロック(92e)及び第6風下主列ブロック(92f)は、第3風下主列ブロック群(93c)を構成する。
風下補助熱交換領域(67)には、下から上に向かって順に、第1風下補助熱交換部(68a)と、第2風下補助熱交換部(68b)と、第3風下補助熱交換部(68c)とが形成されている。各風下補助熱交換部(68a〜68c)には、三本の扁平管(61)が設けられている。
第1風下補助熱交換部(68a)に設けられた三本の扁平管(61)は、第1風下補助列ブロック(95a)を構成する。第2風下補助熱交換部(68b)に設けられた三本の扁平管(61)は、第2風下補助列ブロック(95b)を構成する。第3風下補助熱交換部(68c)に設けられた三本の扁平管(61)は、第3風下補助列ブロック(95c)を構成する。
なお、各風下補助列ブロック(95a〜95c)を構成する扁平管(61)の本数は、互いに一致していなくてもよい。ただし、各風下補助列ブロック(95a〜95c)を構成する扁平管(61)の本数が互いに一致しない場合であっても、第1風下補助列ブロック(95a)を構成する扁平管(61)は第1風上補助列ブロック(55a)を構成する扁平管(31)と同数であり、第2風下補助列ブロック(95b)を構成する扁平管(61)は第2風上補助列ブロック(55b)を構成する扁平管(31)と同数であり、第3風下補助列ブロック(95c)を構成する扁平管(61)は第3風上補助列ブロック(55c)を構成する扁平管(31)と同数であるのが望ましい。
図6に示すように、第1風下ヘッダ集合管(70)の内部空間は、仕切板(71)によって上下に仕切られている。第1風下ヘッダ集合管(70)は、仕切板(71)の上側の空間が上側空間(72)となり、仕切板(71)の下側の空間が下側空間(73)となっている。
上側空間(72)は、五枚の仕切板(74)によって、六つの主連通空間(75a〜75f)に仕切られている。つまり、第1風下ヘッダ集合管(70)における仕切板(71)の上側には、下から上へ向かって順に、第1主連通空間(75a)と、第2主連通空間(75b)と、第3主連通空間(75c)と、第4主連通空間(75d)と、第5主連通空間(75e)と、第6主連通空間(75f)とが形成されている。
第1主連通空間(75a)には、第1風下主列ブロック(92a)を構成する十二本の扁平管(61)が連通する。第2主連通空間(75b)には、第2風下主列ブロック(92b)を構成する十二本の扁平管(61)が連通する。第3主連通空間(75c)には、第3風下主列ブロック(92c)を構成する十二本の扁平管(61)が連通する。第4主連通空間(75d)には、第4風下主列ブロック(92d)を構成する十二本の扁平管(61)が連通する。第5主連通空間(75e)には、第5風下主列ブロック(92e)を構成する十二本の扁平管(61)が連通する。第6主連通空間(75f)には、第6風下主列ブロック(92f)を構成する十二本の扁平管(61)が連通する。
下側空間(73)は、二枚の仕切板(76)によって、三つの補助連通空間(77a〜77c)に仕切られている。つまり、第1風下ヘッダ集合管(70)における仕切板(71)の下側には、下から上へ向かって順に、第1補助連通空間(77a)と、第2補助連通空間(77b)と、第3補助連通空間(77c)とが形成されている。
第1補助連通空間(77a)には、第1風下補助列ブロック(95a)を構成する三本の扁平管(61)が連通する。第2補助連通空間(77b)には、第2風下補助列ブロック(95b)を構成する三本の扁平管(61)が連通する。第3補助連通空間(77c)には、第3風下補助列ブロック(95c)を構成する三本の扁平管(61)が連通する。
第1風下ヘッダ集合管(70)には、三本の接続用配管(110,120,130)が取り付けられている。各接続用配管(110,120,130)は、一つの主管部(111,121,131)と、主管部(111,121,131)の端部に接続する二つの分岐管部(112a,112b,122a,122b,132a,132b)とを備えている。
第1接続用配管(110)は、第1風下補助列ブロック(95a)と第1風下主列ブロック群(93a)とを接続する。具体的に、第1接続用配管(110)は、主管部(111)の開口端が第1補助連通空間(77a)と連通し、一方の分岐管部(112a)の開口端が第1主連通空間(75a)と連通し、他方の分岐管部(112b)の開口端が第2主連通空間(75b)と連通する。従って、第1補助連通空間(77a)は、第1風下主列ブロック(92a)に対応する第1主連通空間(75a)と、第2風下主列ブロック(92b)に対応する第2主連通空間(75b)の両方に接続される。
第2接続用配管(120)は、第2風下補助列ブロック(95b)と第2風下主列ブロック群(93b)とを接続する。具体的に、第2接続用配管(120)は、主管部(121)の開口端が第2補助連通空間(77b)と連通し、一方の分岐管部(122a)の開口端が第3主連通空間(75c)と連通し、他方の分岐管部(122b)の開口端が第4主連通空間(75d)と連通する。従って、第2補助連通空間(77b)は、第3風下主列ブロック(92c)に対応する第3主連通空間(75c)と、第4風下主列ブロック(92d)に対応する第4主連通空間(75d)の両方に接続される。
第3接続用配管(130)は、第3風下補助列ブロック(95c)と第3風下主列ブロック群(93c)とを接続する。具体的に、第3接続用配管(130)は、主管部(131)の開口端が第3補助連通空間(77c)と連通し、一方の分岐管部(132a)の開口端が第5主連通空間(75e)と連通し、他方の分岐管部(132b)の開口端が第6主連通空間(75f)と連通する。従って、第3補助連通空間(77c)は、第5風下主列ブロック(92e)に対応する第5主連通空間(75e)と、第6風下主列ブロック(92f)に対応する第6主連通空間(75f)の両方に接続される。
第2風下ヘッダ集合管(80)には、その内部空間を横断する多数の仕切板(81)が設けられている。第2風下ヘッダ集合管(80)の内部空間は、仕切板(81)によって、風下管列(90)を構成する扁平管(61)と同数の連結用空間(82)に区画されている。各仕切板(81)は、上下に隣り合う扁平管(61)の間に配置されている。従って、各連結用空間(82)は、それぞれが対応する一本の扁平管(61)と連通する。
図8に示すように、第2風下ヘッダ集合管(80)は、風上管列(50)を構成する扁平管(31)及び風下管列(90)を構成する扁平管(61)と同数の連結管(105)を介して第2風上ヘッダ集合管(45)に接続されている。連結管(105)は、比較的短い円管である。各連結管(105)は、第2風上ヘッダ集合管(45)の連結用空間(47)と第2風下ヘッダ集合管(80)の各連結用空間(82)を一つずつ個別に連通させる。
〈分流器の構成〉
上述したように、第1風上ヘッダ集合管(40)のうち下側空間(43)を形成する部分は、分流器(150)を構成する。この分流器(150)は、室外熱交換器(23)が蒸発器として機能する場合に、室外熱交換器(23)へ供給された気液二相状態の冷媒を三つの風上補助熱交換部(38a〜38c)へ分配する。ここでは、分流器(150)について、図9を参照しながら説明する。
下側空間(43)には、二枚の横仕切板(160,162)と、一枚の縦仕切板(164)とが設けられている。下側空間(43)は、二枚の横仕切板(160,162)と一枚の縦仕切板(164)とによって、三つの連通室(151〜153)と一つの混合室(154)と二つの中間室(155,156,)に仕切られる。
具体的に、各横仕切板(160,162)は、下側空間(43)を横断するように配置され、下側空間(43)を上下に仕切る。下側横仕切板(160)は、第1風上補助列ブロック(55a)と第2風上補助列ブロック(55b)の間に配置され、上側横仕切板(162)は、第2風上補助列ブロック(55b)と第3風上補助列ブロック(55c)の間に配置される。縦仕切板(164)は、細長い長方形板状の部材である。縦仕切板(164)は、第1風上ヘッダ集合管(40)の軸方向に沿って配置され、下側空間(43)を扁平管(31)側と液側接続管(101)側に仕切る。
下側空間(43)のうち下側横仕切板(160)の下側の部分は、縦仕切板(164)によって、扁平管(31)側の第1連通室(151)と液側接続管(101)側の下側中間室(155)に仕切られる。第1連通室(151)は、第1風上補助列ブロック(55a)を構成する三本の扁平管(31)と連通する。
下側空間(43)のうち下側横仕切板(160)と上側横仕切板(162)の間の部分は、縦仕切板(164)によって、扁平管(31)側の第2連通室(152)と液側接続管(101)側の混合室(154)に仕切られる。第2連通室(152)は、第2風上補助列ブロック(55b)を構成する三本の扁平管(61)と連通する。混合室(154)は、液側接続管(101)と連通する。
下側空間(43)のうち上側横仕切板(162)よりも上側の部分は、縦仕切板(164)によって、扁平管(31)側の第3連通室(153)と液側接続管(101)側の上側中間室(156)に仕切られる。第3連通室(153)は、第3風上補助列ブロック(55c)を構成する三本の扁平管(31)と連通する。
縦仕切板(164)の上部と下部には、連通孔(165a,165b)が一つずつ形成されている。各連通孔(165a,165b)は、横長の長方形状の貫通孔である。縦仕切板(164)の下部の連通孔(165b)は、縦仕切板(164)のうち下側横仕切板(160)よりも下側の部分の下端付近に形成され、第1連通室(151)を下側中間室(155)と連通させる。縦仕切板(164)の上部の連通孔(165a)は、縦仕切板(164)のうち上側横仕切板(162)よりも上側の部分の下端付近に形成され、第3連通室(153)を上側中間室(156)と連通させる。
下側横仕切板(160)は、混合室(154)に面する部分に流量調節孔(161)が形成されている。第1連通室(151)は、この流量調節孔(161)を介して混合室(154)と連通する。上側横仕切板(162)は、混合室(154)に面する部分に流量調節孔(163)が形成されている。第3連通室(153)は、この流量調節孔(163)を介して混合室(154)と連通する。縦仕切板(164)は、混合室(154)に面する部分の下端付近に流量調節孔(166)が形成されている。第2連通室(152)は、この流量調節孔(166)を介して混合室(154)と連通する。
分流器(150)において、下側横仕切板(160)の流量調節孔(161)と、上側横仕切板(162)の流量調節孔(163)と、縦仕切板(164)の流量調節孔(166)とは、比較的小径の円形の貫通孔である。分流器(150)は、各風上補助列ブロック(55a〜55c)へ冷媒が所定の割合で分配されるように、これら流量調節孔(161,163,166)の開口面積(具体的には、直径)が設定されている。
〈風上熱交換器ユニットと風下熱交換器ユニットの構成の比較〉
図7を参照しながら、風上熱交換器ユニット(30)及び風下熱交換器ユニット(60)の構成を対比する。風上熱交換器ユニット(30)では、風上管列(50)の全ての扁平管(31)の形状や、全ての風上フィン(32)の形状が同じとなっている。風下熱交換器ユニット(60)では、風下管列(90)の全ての扁平管(61)の形状や、全ての風下フィン(62)の形状が同じとなっている。
風上管列(50)の扁平管(31)と風下管列(90)の扁平管(61)とは、空気流れ方向に隣接して配置される。風上管列(50)の扁平管(31)における空気流れ方向に沿った幅W1(扁平管(31)の風上端部から風下端部までの距離)は、風下管列の扁平管(61)における空気流れ方向に沿った幅W2(扁平管(61)の風上端部から風下端部までの距離)よりも大きい。このことに対応して、風上フィン(32)の管挿入部(33b)の幅は風下フィン(62)の管挿入部(63b)の幅よりも大きい。
風上管列(50)の扁平管(31)の内部には、扁平管(61)の幅方向の全域に亘って十五本の流体通路(34)が等間隔置きに配列される。風下管列(90)の扁平管(61)の内部には、扁平管(61)の幅方向の全域に亘って十本の流体通路(64)が等間隔置きに配列される。つまり、風上管列(50)の一つの扁平管(31)の流体通路(34)の総数は、風下管列(90)の一つの扁平管(61)の流体通路(64)の総数よりも多い。なお、風上管列(50)の扁平管(31)の流体通路(64)の総数や風下管列(90)の扁平管(61)の流体通路(64)の総数は単なる例示である。
風上管列(50)の扁平管(31)では、各流体通路(34)の流路断面の形状及び面積が概ね等しい。風下管列(90)の扁平管(61)では、各流体通路(64)の流路断面の形状及び面積が概ね等しい。風上管列(50)の扁平管(31)の各流体通路(34)の流路断面の形状及び面積と、風下管列(90)の扁平管(61)の各流体通路(64)の流路断面の形状及び面積も概ね等しい。室外熱交換器(23)では、風上管列(50)の扁平管(31)の各流体通路(34)の流路面積の合計が、風下管列(90)の扁平管(61)の各流体通路(64)の流路面積の合計よりも大きい。
図7に示すように、風上フィン(32)の空気流れ方向に沿った幅W3は、風下フィン(62)の空気流れ方向に沿った幅W4よりも大きい。つまり、風上フィン(32)の伝熱面積は、風下フィン(62)の伝熱面積よりも大きい。なお、本実施形態において、風上フィン(32)と風下フィン(62)の高さ、及び風上フィン(32)と風下フィン(62)の厚みは概ね等しい。
〈室外熱交換器における冷媒の流れ/蒸発器の場合〉
空気調和機(10)の暖房運転中には、室外熱交換器(23)が蒸発器として機能する。暖房運転中における室外熱交換器(23)での冷媒の流れを説明する。なお、以下の説明に示す冷媒と空気の温度は、いずれも単なる一例である。
室外熱交換器(23)には、膨張弁(24)を通過する際に膨張して気液二相状態となった冷媒が、配管(17)を通じて供給される。図3に示すように、配管(17)から液側接続管(101)へ供給された冷媒は、風上補助列部(54)を構成する扁平管(31)と、風下補助列部(94)を構成する扁平管(61)と、風下主列部(91)を構成する扁平管(61)と、風上主列部(51)を構成する扁平管(31)とを順に通過し、ガス側接続管(102)を通って配管(18)へ流出してゆく。
室外熱交換器(23)における冷媒の流れを詳しく説明する。
図5に示すように、液側接続管(101)から混合室(154)へ流入した気液二相状態の冷媒は、三つの連通室(151〜153)に分配され、その後、各連通室(151〜153)に対応する風上補助列ブロック(55a〜55c)の扁平管(31)へ流入する。風上補助列ブロック(55a〜55c)の扁平管(31)を流れる冷媒は、室外熱交換器(23)へ供給された室外空気と熱交換する。各風上補助列ブロック(55a〜55c)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第2風上ヘッダ集合管(45)の連結用空間(47)と連結管(105)とを順に通って第2風下ヘッダ集合管(80)の連結用空間(82)へ流入する。
図6に示すように、第2風下ヘッダ集合管(80)の連結用空間(82)へ流入した冷媒は、風下補助列ブロック(95a〜95c)の扁平管(61)へ流入する。
上述したように、各風上補助列ブロック(55a〜55c)の扁平管(31)と各風下補助列ブロック(95a〜95c)の扁平管(61)とは、連結管(105)を介して一本ずつ個別に接続されている(図8を参照)。従って、第1風上補助列ブロック(55a)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第1風下補助列ブロック(95a)の扁平管(61)へ流入する。また、第2風上補助列ブロック(55b)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第2風下補助列ブロック(95b)の扁平管(61)へ流入する。また、第3風上補助列ブロック(55c)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第3風下補助列ブロック(95c)の扁平管(61)へ流入する。
各風下補助列ブロック(95a〜95c)の扁平管(61)を流れる冷媒は、風上補助熱交換領域(37)を通過した室外空気と熱交換する。各風下補助列ブロック(95a〜95c)の三本の扁平管(61)を通過した冷媒は、各風下補助列ブロック(95a〜95c)に対応する第1風下ヘッダ集合管(70)の補助連通空間(77a〜77c)へ入って合流する。
第1補助連通空間(77a)から第1接続用配管(110)の主管部(111)へ流入した冷媒は、その一部が一方の分岐管部(112a)を通って第1主連通空間(75a)へ、残りが他方の分岐管部(112b)を通って第2主連通空間(75b)へ、それぞれ流入する。第2補助連通空間(77b)から第2接続用配管(120)の主管部(121)へ流入した冷媒は、その一部が一方の分岐管部(122a)を通って第3主連通空間(75c)へ、残りが他方の分岐管部(122b)を通って第4主連通空間(75d)へ、それぞれ流入する。第3補助連通空間(77c)から第3接続用配管(130)の主管部(131)へ流入した冷媒は、その一部が一方の分岐管部(132a)を通って第5主連通空間(75e)へ、残りが他方の分岐管部(132b)を通って第6主連通空間(75f)へ、それぞれ流入する。
第1風下ヘッダ集合管(70)の各主連通空間(75a〜75f)へ流入した冷媒は、各主連通空間(75a〜75f)に対応する風下主列ブロック(92a〜92f)の十二本の扁平管(61)へ分かれて流入する。第1主連通空間(75a)の冷媒は、第1風下主列ブロック(92a)を構成する扁平管(61)へ流入する。第2主連通空間(75b)の冷媒は、第2風下主列ブロック(92b)を構成する扁平管(61)へ流入する。第3主連通空間(75c)の冷媒は、第3風下主列ブロック(92c)を構成する扁平管(61)へ流入する。第4主連通空間(75d)の冷媒は、第4風下主列ブロック(92d)を構成する扁平管(61)へ流入する。第5主連通空間(75e)の冷媒は、第5風下主列ブロック(92e)を構成する扁平管(61)へ流入する。第6主連通空間(75f)の冷媒は、第6風下主列ブロック(92f)を構成する扁平管(61)へ流入する。
各風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)を流れる冷媒は、風上主熱交換領域(35)を通過した室外空気と熱交換する。各風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第2風下ヘッダ集合管(80)の連結用空間(82)と連結管(105)と順に通って第2風上ヘッダ集合管(45)の連結用空間(47)へ流入する。
図5に示すように、第2風上ヘッダ集合管(45)の連結用空間(47)へ流入した冷媒は、風上主列ブロック(52a〜52f)の扁平管(31)へ流入する。
上述したように、各風上主列ブロック(52a〜52f)の扁平管(31)と各風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)とは、連結管(105)を介して一本ずつ個別に接続されている(図8を参照)。従って、第1風下主列ブロック(92a)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第1風上主列ブロック(52a)の扁平管(31)へ流入する。また、第2風下主列ブロック(92b)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第2風上主列ブロック(52b)の扁平管(31)へ流入する。また、第3風下主列ブロック(92c)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第3風上主列ブロック(52c)の扁平管(31)へ流入する。また、第4風下主列ブロック(92d)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第4風上主列ブロック(52d)の扁平管(31)へ流入する。また、第5風下主列ブロック(92e)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第5風上主列ブロック(52e)の扁平管(31)へ流入する。また、第6風下主列ブロック(92f)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第6風上主列ブロック(52f)の扁平管(31)へ流入する。
各風上主列ブロック(52a〜52f)の扁平管(31)を流れる冷媒は、室外熱交換器(23)へ供給された室外空気と熱交換する。各風上主列ブロック(52a〜52f)の十二本の扁平管(31)を通過した冷媒は、第1風上ヘッダ集合管(40)の上側空間(42)へ入って合流し、その後にガス側接続管(102)を通って室外熱交換器(23)から流出してゆく。
〈室外熱交換器における冷媒と空気の温度変化/蒸発器の場合〉
蒸発器として機能する室外熱交換器(23)における空気と冷媒の温度変化の一例を、図10に示す。
図10に示すように、風上補助列部(54)を構成する扁平管(31)には、飽和温度2℃の気液二相状態の冷媒が流入する。冷媒の飽和温度は、冷媒が扁平管(31,61)を通過する際の圧力損失に起因して0℃にまで次第に低下する。そして、冷媒は、風上主列部(51)を構成する扁平管(31)の途中でガス単相状態となり、その温度が1℃にまで上昇して風上主列部(51)を構成する扁平管(31)から流出する。
一方、風上補助列部(54)が設けられた風上補助熱交換領域(37)と風上主列部(51)が設けられた風上主熱交換領域(35)とには、7℃の空気が流入する。また、風下補助列部(94)が設けられた風下補助熱交換領域(67)には、風上補助熱交換領域(37)を通過する際に冷却された4℃の空気が流入し、風下主列部(91)が設けられた風下主熱交換領域(65)には、風上主熱交換領域(35)を通過する際に冷却された3℃の空気が流入する。
このように、本実施形態の室外熱交換器(23)が蒸発器として機能する場合は、室外熱交換器(23)の全体において冷媒の温度が空気の温度よりも低くなり、冷媒が空気から吸収する熱量(即ち、冷媒の吸熱量)が確保される。
ここで、本実施形態の室外熱交換器(23)が蒸発器として機能する場合、各風下補助列ブロック(95a〜95c)を通過した冷媒は、第1風下ヘッダ集合管(70)の主連通空間(75a〜75f)へ一旦流入し、その後に風下主列ブロック(92a〜92f)を構成する十二本の扁平管(61)(即ち、上下に並んだ複数の扁平管(61))へ分配される。その際、風下主列ブロック(92a〜92f)を構成する各扁平管(61)へ流入する冷媒の湿り度は必ずしも均一ではなく、一部の扁平管(61)へは湿り度の低い冷媒が流入する可能性がある。
しかし、風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)を通過する冷媒と熱交換する空気は、風上主熱交換領域(35)を通過する冷媒によって既に冷却された空気である。このため、風下主熱交換領域(65)における冷媒と空気の温度差は、風上主熱交換領域(35)における冷媒と空気の温度差よりも小さくなる。従って、風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)のうち湿り度の低い冷媒が流入するものにおいても、通常、冷媒はその扁平管(61)の全長に亘って気液二相状態に保たれる。その結果、上述したように、蒸発器として機能する室外熱交換器(23)の全体において、冷媒の温度が空気の温度よりも低くなる。
〈室外熱交換器における冷媒の流れ/凝縮器の場合〉
空気調和機(10)の冷房運転中には、室外熱交換器(23)が凝縮器として機能する。冷房運転中における室外熱交換器(23)での冷媒の流れを説明する。
室外熱交換器(23)には、圧縮機(21)から吐出されたガス冷媒が、配管(18)を通じて供給される。図4に示すように、配管(18)からガス側接続管(102)へ供給された冷媒は、風上主列部(51)を構成する扁平管(31)と、風下主列部(91)を構成する扁平管(61)と、風下補助列部(94)を構成する扁平管(61)と、風上補助列部(54)を構成する扁平管(31)とを順に通過し、液側接続管(101)を通って配管(17)へ流出してゆく。
室外熱交換器(23)における冷媒の流れを詳しく説明する。
図5に示すように、ガス側接続管(102)から第1風上ヘッダ集合管(40)の上側空間(42)へ流入したガス単相状態の冷媒は、各風上主列ブロックを構成する扁平管(31)へ分かれて流入する。風上主列ブロック(52a〜52f)の扁平管(31)を流れる冷媒は、室外熱交換器(23)へ供給された室外空気と熱交換する。各風上主列ブロック(52a〜52f)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第2風上ヘッダ集合管(45)の連結用空間(47)と連結管(105)とを順に通って第2風下ヘッダ集合管(80)の連結用空間(82)へ流入する。
図6に示すように、第2風下ヘッダ集合管(80)の連結用空間(82)へ流入した冷媒は、風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)へ流入する。
上述したように、各風上主列ブロック(52a〜52f)の扁平管(31)と各風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)とは、連結管(105)を介して一本ずつ個別に接続されている(図8を参照)。従って、第1風上主列ブロック(52a)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第1風下主列ブロック(92a)の扁平管(61)へ流入する。また、第2風上主列ブロック(52b)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第2風下主列ブロック(92b)の扁平管(61)へ流入する。また、第3風上主列ブロック(52c)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第3風下主列ブロック(92c)の扁平管(61)へ流入する。また、第4風上主列ブロック(52d)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第4風下主列ブロック(92d)の扁平管(61)へ流入する。また、第5風上主列ブロック(52e)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第5風下主列ブロック(92e)の扁平管(61)へ流入する。また、第6風上主列ブロック(52f)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第6風下主列ブロック(92f)の扁平管(61)へ流入する。
各風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)を流れる冷媒は、風上主熱交換領域(35)を通過した室外空気と熱交換する。各風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第1風下ヘッダ集合管(70)の対応する主連通空間(75a〜75f)へ流入する。第1風下主列ブロック(92a)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第1主連通空間(75a)へ入って合流する。第2風下主列ブロック(92b)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第2主連通空間(75b)へ入って合流する。第3風下主列ブロック(92c)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第3主連通空間(75c)へ入って合流する。第4風下主列ブロック(92d)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第4主連通空間(75d)へ入って合流する。第5風下主列ブロック(92e)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第5主連通空間(75e)へ入って合流する。第6風下主列ブロック(92f)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第6主連通空間(75f)へ入って合流する。
第1主連通空間(75a)及び第2主連通空間(75b)の冷媒は、第1接続用配管(110)を通って第1補助連通空間(77a)へ流入する。第3主連通空間(75c)及び第4主連通空間(75d)の冷媒は、第2接続用配管(120)を通って第2補助連通空間(77b)へ流入する。第5主連通空間(75e)及び第6主連通空間(75f)の冷媒は、第3接続用配管(130)を通って第3補助連通空間(77c)へ流入する。
各補助連通空間(77a〜77c)の冷媒は、対応する風下補助列ブロック(95a〜95c)の扁平管(61)へ流入する。第1補助連通空間(77a)の冷媒は、第1風下補助列ブロック(95a)の扁平管(61)へ流入する。第2補助連通空間(77b)の冷媒は、第2風下補助列ブロック(95b)の扁平管(61)へ流入する。第3補助連通空間(77c)の冷媒は、第3風下補助列ブロック(95c)の扁平管(61)へ流入する。
各風下補助列ブロック(95a〜95c)の扁平管(61)を流れる冷媒は、風上補助熱交換領域(37)を通過した室外空気と熱交換する。各風下補助列ブロック(95a〜95c)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第2風下ヘッダ集合管(80)の連結用空間(82)と連結管(105)と順に通って第2風上ヘッダ集合管(45)の連結用空間(47)へ流入する。
図5に示すように、第2風上ヘッダ集合管(45)の連結用空間(47)へ流入した冷媒は、風上補助列ブロック(55a〜55c)の扁平管(31)へ流入する。
上述したように、各風上補助列ブロック(55a〜55c)の扁平管(31)と各風下補助列ブロック(95a〜95c)の扁平管(61)とは、連結管(105)を介して一本ずつ個別に接続されている(図8を参照)。従って、第1風下補助列ブロック(95a)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第1風上補助列ブロック(55a)の扁平管(31)へ流入する。また、第2風下補助列ブロック(95b)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第2風上補助列ブロック(55b)の扁平管(31)へ流入する。また、第3風下補助列ブロック(95c)の扁平管(61)を通過した冷媒は、第3風上補助列ブロック(55c)の扁平管(31)へ流入する。
風上補助列ブロック(55a〜55c)の扁平管(31)を流れる冷媒は、室外熱交換器(23)へ供給された室外空気と熱交換する。各風上補助列ブロック(55a〜55c)の扁平管(31)を通過した冷媒は、対応する連通室(151〜153)へ流入する。第1風上補助列ブロック(55a)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第1連通室(151)へ入って合流する。第2風上補助列ブロック(55b)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第2連通室(152)へ入って合流する。第3風上補助列ブロック(55c)の扁平管(31)を通過した冷媒は、第3連通室(153)へ入って合流する。各連通室(151〜153)の冷媒は、混合室(154)へ入って合流し、その後に液側接続管(101)を通って室外熱交換器(23)から流出してゆく。
〈室外熱交換器における冷媒と空気の温度変化/凝縮器の場合〉
凝縮器として機能する室外熱交換器(23)における空気と冷媒の温度変化の一例を、図11に示す。
図11に示すように、風上主列部(51)を構成する扁平管(31)には、55℃の過熱状態のガス冷媒が流入する。この冷媒は、風上主列部(51)を構成する扁平管(31)の途中で50℃の飽和状態のガス冷媒となり、その後に次第に凝縮してゆく。冷媒の飽和温度は、冷媒が扁平管(31,61)を通過する際の圧力損失に起因して49℃にまで次第に低下する。そして、冷媒は、風上補助列部(54)を構成する扁平管(31)の途中で液単相状態となり、その温度が42℃にまで低下して風下補助列部(94)を構成する扁平管(31)から流出する。
一方、風上補助列部(54)が設けられた風上補助熱交換領域(37)と風上主列部(51)が設けられた風上主熱交換領域(35)には、35℃の空気が流入する。また、風下主列部(91)が設けられた風下主熱交換領域(65)には、風上主熱交換領域(35)を通過する際に加熱された45℃の空気が流入し、風下補助列部(94)が設けられた風下補助熱交換領域(67)には、風上補助熱交換領域(37)を通過する際に加熱された40℃の空気が流入する。
このように、本実施形態の室外熱交換器(23)が凝縮器として機能する場合は、室外熱交換器(23)の全体において冷媒の温度が空気の温度よりも高くなり、冷媒が空気へ放出する熱量(即ち、冷媒の放熱量)が確保される。
〈室外熱交換器の圧力損失の低減効果〉
上述したように、室外熱交換器(23)が蒸発器として機能する場合、冷媒は、風下主列ブロック(92a〜92f)、風上主列ブロック(52a〜52f)を順に流れる。これにより、風下主列ブロック(92a〜92f)の各扁平管(61)では、冷媒が空気によって加熱されることで、冷媒の乾き度が徐々に大きくなっていく。そして、風上主列ブロック(52a〜52f)の各扁平管(31)では、冷媒が更に加熱されることで、冷媒が過熱状態となる。この結果、風上主列ブロック(52a〜52f)の各扁平管(31)を流れる冷媒の比体積が増大する。
一方、本実施形態の室外熱交換器(23)の扁平管(31,61)の流体通路(34,64)の流路面積は、例えばクロスフィン型の熱交換器の伝熱管と比較すると極めて小さい。このため、風上主列ブロック(52a〜52f)の各扁平管(31)では、冷媒の比体積の増大に起因して流体通路(34)の圧力損失が増大し易くなる。
そこで、本実施形態では、図7に示すように、風上主列ブロック(52a〜52f)の扁平管(31)の幅W1を、風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)の幅W2よりも大きくし、且つ風上主列ブロック(52a〜52f)の扁平管(31)の流体通路(34)の総数(例えば15本)を、風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)の流体通路(64)の総数(例えば7本)よりも大きくしている。つまり、本実施形態では、風上主列ブロック(52a〜52f)の各扁平管(31)における流体通路(34)の流路面積の合計が、風下主列ブロック(92a〜92f)の各扁平管(61)における流体通路(64)の流路面積の合計よりも大きい。
これにより、本実施形態では、風上主列ブロック(52a〜52f)の各扁平管(31)の流体通路(34)の総流路面積が比較的大きくなるため、風上主列ブロック(52a〜52f)の各扁平管(31)の内部の圧力損失を低減できる。この結果、室外熱交換器(23)を蒸発器として機能させる暖房運転の効率の低下を抑制できる。
〈室外熱交換器の着霜量の均一化〉
また、本実施形態では、図7に示すように、風上フィン(32)の幅W3を風下フィン(62)の幅W4よりも大きくすることで、各フィン(32,62)に付着する霜の量を均一化できる。この点について詳述する。
本実施形態の室外熱交換器(23)では、蒸発器として機能する場合に、風下主列ブロック(92a〜92f)、風上主列ブロック(52a〜52f)を順に流れるため、風上主列ブロック(52a〜52f)と比較して風下主列ブロック(92a〜92f)を流れる冷媒の乾き度が小さくなる。このため、室外熱交換器(23)では、風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)や風下フィン(62)において空気が冷却され易い。従って、蒸発器の状態の室外熱交換器(23)では、風下フィン(62)の表面の着霜量が多くなることがある。
これに対し、本実施形態では、風上フィン(32)の幅W3が、風下フィン(62)の幅W4より大きいため、風上フィン(32)の表面に付着する霜の総量を増大できる。この結果、風上フィン(32)と風下フィン(62)とでは、それらの表面の単位面積あたりの着霜量を均一化できる。従って、室外熱交換器(23)では、このような着霜に伴い各フィン(32,62)の間の空気の流路が閉塞してしまうことを回避できる。
〈室外熱交換器のドレン水の排水特性の改善〉
本実施形態では、上述したように風上主列ブロック(52a〜52f)の扁平管(31)の幅W1が、風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)の幅W2よりも大きいため、霜の融解に伴い発生したドレン水の排水特性を改善できる。この点について詳述する。
本実施形態の室外熱交換器(23)では、蒸発器として機能する場合に、風下主列ブロック(92a〜92f)、風上主列ブロック(52a〜52f)を順に流れるため、風上主列ブロック(52a〜52f)と比較して風下主列ブロック(92a〜92f)を流れる冷媒の乾き度が小さくなる。このため、室外熱交換器(23)では、風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)の近傍、あるいは風下フィン(62)において空気が冷却され易い。従って、蒸発器の状態の室外熱交換器(23)では、風下フィン(62)の表面の着霜量が多くなることがある。このことから、室外熱交換器(23)のデフロスト運転によって、この霜が融解した場合、風下主列ブロック(92a〜92f)の近傍で発生するドレン水の量が、風上主列ブロック(52a〜52f)の近傍で発生するドレン水の量よりも多くなることがある。
これに対し、本実施形態では、風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)の幅W4が、風上主列ブロック(52a〜52f)の扁平管(31)の幅W3よりも小さい。このため、風上フィン(32)の近傍で多量のドレン水が発生したとしても、風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)の上側にドレン水が留まってしまうことを回避でき、このドレン水を速やかに下方へ排出できる。
−実施形態1の効果−
上記実施形態では、風上主列ブロック(52a〜52f)の1つの扁平管(31)における全ての流体通路(34)の流路面積の合計が、風下主列ブロック(92a〜92f)の1つの扁平管(61)における全ての流体通路(64)の流路面積の合計よりも大きい。このため、蒸発器となる室外熱交換器(23)において、風上主列ブロック(52a〜52f)の扁平管(31)の内部の圧力損失を低減でき、暖房運転の効率を向上できる。
本実施形態の室外熱交換器(23)では、風上フィン(32)の幅W3が風下フィン(62)の幅W4よりも大きいため、冷却能力が比較的小さい風上フィン(32)での着霜量を増大でき、風上フィン(32)と風下フィン(62)とに均一に霜を付着させることができる。この結果、室外熱交換器(23)において、各フィン(32,62)の間の空気流路が霜により閉塞してしまうことを防止できる。
本実施形態の室外熱交換器(23)では、風下主列ブロック(92a〜92f)の扁平管(61)の幅W2が、風上主列ブロック(52a〜52f)の扁平管(31)の幅W1よりも小さい。これにより、風下フィン(62)の近傍で多量に発生したドレン水を速やかに下方へ排出できる。
本実施形態の室外熱交換器(23)では、冷媒の流通経路において、風上補助列部(54)と、風下補助列部(94)と、第1風下ヘッダ集合管(70)と、風下主列部(91)と、風上主列部(51)とが直列に配置されている。そして、この室外熱交換器(23)が蒸発器として機能する場合には、風上補助列部(54)から風上主列部(51)へ順に冷媒が流れるため、室外熱交換器(23)の全体において冷媒の温度が空気の温度よりも低くなり(図10を参照)、その結果、冷媒の吸熱量を充分に確保することが可能となる。また、この室外熱交換器(23)が凝縮器として機能する場合には、風上主列部(51)から風上補助列部(54)へ順に冷媒が流れるため、室外熱交換器(23)の全体において冷媒の温度が空気の温度よりも高くなり(図11を参照)、その結果、冷媒の放熱量を充分に確保することが可能となる。
従って、本実施形態によれば、風上管列(50)と風下管列(90)を有する室外熱交換器(23)において、蒸発器としての性能と凝縮器としての性能とを両立させることが可能となる。
《発明の実施形態2》
図12に示す実施形態2に係る室外熱交換器(23)は、上記実施形態1とフィンの構成が異なるものである。実施形態2では、風上管列(50)の扁平管(31)と風下管列(90)の扁平管(61)とに亘ってフィン(180)が形成される。フィン(180)は、金属板をプレス加工することによって形成された縦長の板状フィンである。
実施形態2に係るフィン(180)の前縁(即ち、風上側の縁部)には、空気流れの下流側に向かって延びる細長い切り欠き部(186)が多数形成されている。多数の切り欠き部(186)は、フィン(180)の長手方向(上下方向)に一定の間隔で形成されている。切り欠き部(186)の風下寄りの部分は、管挿入部(187)を構成している。
管挿入部(187)には、風上管列(50)の扁平管(31)と風下管列(90)の扁平管(61)とが挿入される。風上管列(50)の扁平管(31)と風下管列(90)の扁平管(61)との間には、隙間が形成される。風上管列(50)の扁平管(31)と風下管列(90)の扁平管(61)とは、管挿入部(187)にロウ付けによって接合される。
実施形態2においても、風上管列(即ち、風上主列ブロック(52a〜52f))の扁平管(31)の幅W1が、風下管列(即ち、風下主列ブロック(92a〜92f))の扁平管(61)の幅W2よりも大きい。そして、風上管列(50)の扁平管(31)の流体通路(34)の総数(例えば図12の例では十五本)が、風下管列(90)の扁平管(61)の流体通路(64)の総数(例えば図12の例では十本)よりも多い。つまり、風上管列(50)の扁平管(31)の流体通路(34)の流路面積の合計が、風下管列(90)の扁平管(61)の流体通路(64)の流路面積の合計よりも大きい。
これにより、室外熱交換器(23)が蒸発器となる場合に、比体積が比較的大きな冷媒が流れる風上主列ブロック(52a〜52f)において、その圧力損失を低減できる。この結果、風上主列ブロック(52a〜52f)での圧力損失の増大に起因して、暖房運転の効率が低下してしまうことを防止できる。
また、実施形態2では、実施形態1のように風上フィン(32)と風下フィン(62)とがそれぞれ別体に構成されていない。このため、フィン(180)の部品点数や加工工数を削減できる。
《その他の実施形態》
上記実施形態の室外熱交換器(23)は、風上熱交換器ユニット(30)の下側に風上補助熱交換領域(37)が形成され、風下熱交換器ユニット(60)の下側に風下補助熱交換領域(67)が形成されている。しかしながら、上記実施形態の室外熱交換器(23)の風上補助熱交換領域(37)及び風下補助熱交換領域(67)を省略した構成において本発明を適用してもよい。
つまり、室外熱交換器(23)では、風上熱交換器ユニット(30)の全域に亘って風上主熱交換領域(35)が形成され、風下熱交換器ユニット(60)の全域に亘って風下熱交換領域(65)が形成される。そして、液側接続管(101)が第1風下ヘッダ集合管(70)に接続され、ガス側接続管(102)が第1風上ヘッダ集合管(40)に接続される。
本変形例に係る室外熱交換器(23)が蒸発器として機能する場合、液側接続管(101)から第1風下ヘッダ集合管(70)に流出した減圧後の気液二相状態の冷媒が、風下管列(90)の各扁平管(61)、第2風下ヘッダ集合管(80)、第2風上ヘッダ集合管(45)、風上管列(50)の各扁平管(31)、第1風上ヘッダ集合管(40)を順に流れ、ガス側接続管(102)に流出する。また、本変形例に係る室外熱交換器(23)が凝縮器として機能する場合、ガス側接続管(102)から第1風上ヘッダ集合管(40)に流出したガス冷媒が、風上管列(50)の各扁平管(31)、第2風上ヘッダ集合管(45)、第2風下ヘッダ集合管(80)、風下管列(90)の各扁平管(61)、第1風下ヘッダ集合管(70)を順に流れ、液側接続管(101)に流出する。
以上説明したように、本発明は、扁平管とフィンを有して冷媒と空気を熱交換させる熱交換器について有用である。
10 空気調和機
23 室外熱交換器(熱交換器)
31 扁平管
32 風上フィン
34 流体通路
50 風上管列
61 扁平管
62 風下フィン
64 流体通路
70 ヘッダ集合管
75a〜75f 連通空間
90 風下管列
180 フィン

Claims (6)

  1. 複数の流体通路(34,64)が形成される扁平管(31,61)が上下に複数並んでそれぞれ構成され、空気流れ方向に並ぶ風上管列(50)及び風下管列(90)と、複数の扁平管(31,61)に接合するフィン(32,62,180)と、上記風下管列(90)の一端に接続され、複数の扁平管(61)と連通する連通空間(75a〜75f)を形成するヘッダ集合管(70)とを備え、蒸発器として機能する場合に、冷媒が上記ヘッダ集合管(70)、上記風下管列(90)、風上管列(50)を順に流れるように構成される熱交換器であって、
    上記風上管列(50)の扁平管(31)の複数の流体通路(34,64)の流路面積の合計が、上記風下管列(90)の扁平管(61)の複数の流体通路(34,64)の流路面積の合計よりも大きい
    ことを特徴とする熱交換器。
  2. 請求項1において、
    上記風上管列(50)の扁平管(31)の空気流れ方向に沿った幅が、上記風下管列(90)の扁平管(61)の空気流れ方向に沿った幅よりも大きい
    ことを特徴とする熱交換器。
  3. 請求項1又は2において、
    上記風上管列(50)の扁平管(31)の複数の流体通路(34)の総数が、上記風下管列(90)の扁平管(61)の複数の流体通路(64)の総数よりも多い
    ことを特徴とする熱交換器。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1つにおいて、
    上記フィンは、上記風上管列(50)の扁平管(31)に接合する風上フィン(32)と、上記風下管列(90)の扁平管(61)に接合する風下フィン(62)とで構成され、
    上記風上フィン(32)の空気流れ方向に沿った幅が、上記風下フィン(62)の空気流れ方向に沿った幅よりも大きい
    ことを特徴とする熱交換器。
  5. 請求項1乃至3のいずれか1つにおいて、
    上記フィン(180)は、上記風上管列(50)及び風下管列(90)に亘って形成され、該風上管列(50)及び風下管列(90)の双方の扁平管(31,61)に接合するように構成される
    ことを特徴とする熱交換器。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1つに記載の熱交換器(23)が設けられた冷媒回路(20)を備え、
    上記冷媒回路(20)において冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う
    ことを特徴とする空気調和機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105650951A (zh) * 2016-03-24 2016-06-08 西安交通大学 一种用于空调制冷系统的微通道回热器

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