JP2015227754A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コルゲートフィンと偏平チューブとを交互に積層して構成されるパラレルフロータイプの熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a parallel flow type heat exchanger configured by alternately laminating corrugated fins and flat tubes.
従来、セパレート型空気調和機の室内機においては、設置スペースとの関係で全体をできるだけコンパクトにまとめる必要がある。このため、このような機器に用いられる熱交換器は、鉛直方向に対して傾斜して配置されることがある（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, in an indoor unit of a separate type air conditioner, it is necessary to make the whole as compact as possible in relation to the installation space. For this reason, the heat exchanger used for such a device may be arranged to be inclined with respect to the vertical direction (see, for example, Patent Document 1).
図７は、従来の熱交換器の側面図である。熱交換器Ａ’は、ケーシングＢ’内の空気流通路に、鉛直方向に対して傾斜して配置されている。熱交換器Ａ’は、冷媒の流通路となる複数本の偏平チューブ１３が並列状に配置されるとともに、隣接する偏平チューブ１３の間に、空気との間で吸放熱するコルゲートフィン（図示せず）が配置されている。各偏平チューブ１３の両端には、筒状の中空の上側ヘッダー１１と下側ヘッダー１２が連通接続されている。 FIG. 7 is a side view of a conventional heat exchanger. The heat exchanger A ′ is disposed in the air flow passage in the casing B ′ so as to be inclined with respect to the vertical direction. In the heat exchanger A ′, a plurality of flat tubes 13 serving as refrigerant flow paths are arranged in parallel, and corrugated fins (not shown) absorb and dissipate heat between the adjacent flat tubes 13. ) Is arranged. A cylindrical hollow upper header 11 and a lower header 12 are connected to both ends of each flat tube 13.
冷媒は上側ヘッダー１１に取り付けられた上側接続管１５から流入し、下側ヘッダー１２に取り付けられた下側接続管１６から流出する。また、貫流送風機の羽根車Ｃ’が回転することにより、空気が熱交換器Ａ’を通過して流れる。 The refrigerant flows in from the upper connection pipe 15 attached to the upper header 11 and flows out from the lower connection pipe 16 attached to the lower header 12. In addition, as the impeller C 'of the once-through blower rotates, air flows through the heat exchanger A'.
しかしながら、前記従来の構成では、その構造上、上側ヘッダー１１の最下部が、上側ヘッダー１１への偏平チューブ１３の挿入箇所より低くなることがあった。熱交換器Ａ’を蒸発器として用いた場合には、上側ヘッダー１１にも水が結露し、その結露水は上側ヘッダー１１の周りを流下する。そして、結露水の一部は上側ヘッダー１１に連通接続された偏平チューブ１３に沿って流れが、結露水の大半は上側ヘッダー１１の最下部に流れ着き、次第にたまり、だんだん大きくなり、ついには水滴Ｗとして落下する。この現象（いわゆる水飛び現象）が発生すると、水が、羽根車Ｃ’を通過して、室内機が設置された室内へ放出されてしまい、使用者の快適性を損なうという課題があった。 However, in the conventional configuration, the lowermost portion of the upper header 11 may be lower than the portion where the flat tube 13 is inserted into the upper header 11 due to its structure. When the heat exchanger A ′ is used as an evaporator, water is also condensed on the upper header 11, and the condensed water flows down around the upper header 11. A part of the condensed water flows along the flat tube 13 connected to the upper header 11, and most of the condensed water settles at the lowermost part of the upper header 11, and gradually accumulates and gradually increases. As fall. When this phenomenon (so-called water jumping phenomenon) occurs, water passes through the impeller C 'and is discharged into the room where the indoor unit is installed, which impairs the comfort of the user.
この発明は、上述の問題点を解消すべくなされたもので、上下一対の略水平方向のヘッダーを有するパラレルフロータイプの熱交換器を蒸発器として使用した場合にも、上側ヘッダーにおける排水性が良好で、上側ヘッダーからの水飛びが発生することがない熱交換器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and even when a parallel flow type heat exchanger having a pair of upper and lower headers in the horizontal direction is used as an evaporator, the drainage performance in the upper header is improved. An object of the present invention is to provide a heat exchanger that is good and does not cause water splashing from the upper header.
上記課題を解決するために本発明の熱交換器は、水平方向に設けられた上側ヘッダーと、鉛直方向に対して傾斜して配置される複数の偏平チューブとを備え、上側ヘッダーの下方には、上側ヘッダーの最下部を覆い偏平チューブと接続された排水機構が設けられたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the heat exchanger of the present invention includes an upper header provided in the horizontal direction and a plurality of flat tubes arranged to be inclined with respect to the vertical direction, and below the upper header. A drainage mechanism that covers the lowermost part of the upper header and is connected to the flat tube is provided.
あるいは、水平方向に設けられた第１の上側ヘッダーと、鉛直方向に対して傾斜して配
置される複数の第１の偏平チューブと、第１の上側ヘッダーと平行に設けられた第２の上側ヘッダーと、複数の第２の偏平チューブとを備え、第２の上側ヘッダーは、第１の上側ヘッダーの下方で、鉛直方向に重なる位置に配置され、第２の上側ヘッダーの上面には、第２の上側ヘッダーの長手方向に平行な凹部が設けられものである。
Alternatively, a first upper header provided in the horizontal direction, a plurality of first flat tubes arranged to be inclined with respect to the vertical direction, and a second upper side provided in parallel with the first upper header A header and a plurality of second flat tubes, and the second upper header is disposed below the first upper header in a position overlapping in the vertical direction, and on the upper surface of the second upper header, A concave portion parallel to the longitudinal direction of the second upper header is provided.
本発明の熱交換器は、蒸発器として使用した場合に、上側ヘッダーに結露する水が上側ヘッダーから落下したり、飛散したりすることがないという効果が得られる。 When the heat exchanger of the present invention is used as an evaporator, an effect is obtained that water condensed on the upper header does not fall or scatter from the upper header.
第１の発明は、水平方向に設けられた上側ヘッダーと、前記上側ヘッダーに平行に設けられた下側ヘッダーと、前記上側ヘッダーと前記下側ヘッダーとの間に設けられ、鉛直方向に対して傾斜して配置される複数の偏平チューブと、前記複数の偏平チューブの間に設けられたコルゲートフィンとを備え、前記上側ヘッダーの下方には、前記上側ヘッダーの最下部を覆い前記偏平チューブと接続された排水機構が設けられたものである。 1st invention is provided between the upper header provided in the horizontal direction, the lower header provided in parallel with the upper header, the upper header and the lower header, and with respect to the vertical direction. A plurality of flat tubes arranged at an angle, and corrugated fins provided between the plurality of flat tubes, and are connected to the flat tubes below the upper header so as to cover a lowermost portion of the upper header A drainage mechanism is provided.
これによれば、上側ヘッダーの最下部でたまった水滴は、排水機構の表面を伝って偏平チューブまで流れていく。このため、結露水が上側ヘッダーから空気流通路や貫流送風機の羽根車に落下したり、飛散したりすることがない。 According to this, the water droplets collected at the lowermost part of the upper header flow along the surface of the drainage mechanism to the flat tube. For this reason, the dew condensation water does not fall or scatter from the upper header to the air flow passage or the impeller of the once-through fan.
第２の発明は、水平方向に設けられた第１の上側ヘッダーと、前記第１の上側ヘッダーに平行に設けられた第１の下側ヘッダーと、前記第１の上側ヘッダーと前記第１の下側ヘッダーとの間に設けられ、鉛直方向に対して傾斜して配置される複数の第１の偏平チューブと、前記複数の第１の偏平チューブの間に設けられた第１のコルゲートフィンと、前記第１の上側ヘッダーと平行に設けられた第２の上側ヘッダーと、前記第２の上側ヘッダーに平行に設けられた第２の下側ヘッダーと、前記第２の上側ヘッダーと前記第２の下側ヘッダーとの間に設けられた複数の第２の偏平チューブと、前記複数の第２の偏平チューブの間に設けられた第２のコルゲートフィンとを備え、前記第２の上側ヘッダーは、前記第１の上側ヘッダーの下方で、鉛直方向に重なる位置に配置され、前記第２の上側ヘッダーの上面には、第２の上側ヘッダーの長手方向に平行な凹部が設けられものである。 The second invention includes a first upper header provided in a horizontal direction, a first lower header provided in parallel to the first upper header, the first upper header, and the first A plurality of first flat tubes provided between the lower header and inclined with respect to a vertical direction; a first corrugated fin provided between the plurality of first flat tubes; , A second upper header provided in parallel with the first upper header, a second lower header provided in parallel with the second upper header, the second upper header, and the second A plurality of second flat tubes provided between the plurality of second flat tubes, and a second corrugated fin provided between the plurality of second flat tubes, wherein the second upper header includes: , Under the first upper header, lead Is disposed at a position overlapping in a direction, wherein the second upper surface of the upper header, but parallel recesses provided in the longitudinal direction of the second upper header.
これによれば、第１の上側ヘッダーの最下部でたまった水滴は、第２の上側ヘッダーの凹部の中に落下するので、結露水が第１の上側ヘッダーから空気流通路や貫流送風機の羽根車に落下したり、飛散したりすることがない。 According to this, the water droplets accumulated at the lowermost part of the first upper header fall into the recess of the second upper header, so that the dew condensation water flows from the first upper header to the air flow passage or the blade of the once-through fan. It does not fall into the car or scatter.
第３の発明は、前記第２の上側ヘッダーの下方には、前記第２の上側ヘッダーの最下部を覆い前記第２の偏平チューブと接続された排水機構が設けられたものである。 According to a third aspect of the present invention, a drainage mechanism is provided below the second upper header so as to cover a lowermost portion of the second upper header and to be connected to the second flat tube.
これによれば、第２の上側ヘッダーの最下部でたまった水滴は、排水機構の表面を伝って第２の偏平チューブまで流れていく。このため、結露水が第２の上側ヘッダーから空気
流通路や貫流送風機の羽根車に落下したり、飛散したりすることがない。
According to this, the water droplets collected at the lowermost part of the second upper header flow along the surface of the drainage mechanism to the second flat tube. For this reason, the dew condensation water does not fall from the second upper header to the air flow passage or the impeller of the once-through blower or is not scattered.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
（実施の形態１）
本発明の第１の実施形態の熱交換器の適用例として、一般家庭で使用されている空気調和機の室内機で説明を行う。図１は本発明の実施の形態１の熱交換器を備えた室内機の横断面図である。図２は熱交換器と羽根車の斜視図である。図３は熱交換器の上部ヘッダー近傍の要部斜視図である。図４は、熱交換器の上部ヘッダー近傍の要部側面図である。なお、以下の説明では、室内機において、室内の壁にとりつける側を背面とし、背面に対向する側を前面として説明する。
(Embodiment 1)
As an application example of the heat exchanger according to the first embodiment of the present invention, an indoor unit of an air conditioner used in a general home will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view of an indoor unit including the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the heat exchanger and the impeller. FIG. 3 is a perspective view of a main part near the upper header of the heat exchanger. FIG. 4 is a side view of the main part near the upper header of the heat exchanger. In the following description, in the indoor unit, the side attached to the wall of the room will be described as the back surface, and the side facing the back surface will be described as the front surface.
室内機３０は外殻を形成するケーシングＢを備え、その内部に本発明の第１の実施形態の熱交換器である熱交換器Ａを備えている。ケーシングＢの前面と天面には吸込口が、前面と底面とで形成される角部には吹出口が設けられている。ケーシングＢ内には、吸込口から吹出口にかけて空気流通路が形成されている。空気流通路には、貫流送風機の羽根車Ｃが設けられている。 The indoor unit 30 includes a casing B that forms an outer shell, and includes a heat exchanger A that is a heat exchanger according to the first embodiment of the present invention. A suction port is provided on the front surface and the top surface of the casing B, and an air outlet is provided at a corner formed by the front surface and the bottom surface. In the casing B, an air flow passage is formed from the inlet to the outlet. An impeller C of a once-through fan is provided in the air flow passage.
空気調和機が運転を開始すると、羽根車Ｃが回転し、羽根車Ｃの旋回動による空気のかきだし作用によって、空気流通路内における羽根車Ｃの上流が低圧になる。これにより生じる吸込力によって、空気は、吸込口から室内機内へ流入し、熱交換器Ａを通過した後、羽根車Ｃで増速され、吹出口から室内（冷・暖房対象空間）へと吹き出される。 When the air conditioner starts operation, the impeller C rotates, and the upstream side of the impeller C in the air flow path becomes a low pressure due to the scooping action of the air by the turning motion of the impeller C. Due to the suction force generated by this, air flows into the indoor unit from the suction port, passes through the heat exchanger A, is accelerated by the impeller C, and blows out from the outlet to the room (the space to be cooled and heated). Is done.
空気流は、熱交換器Ａを通過する際に、熱交換器Ａを構成する偏平チューブ内の冷媒と熱交換することで、冷風または温風となる。 When the air flow passes through the heat exchanger A, the air flow is exchanged with the refrigerant in the flat tube constituting the heat exchanger A to become cold air or hot air.
ここで、熱交換器Ａについて詳しく説明する。熱交換器Ａは、鉛直方向に対して傾斜して配置されている。熱交換器Ａは、冷媒の流通路となる複数本の偏平チューブ１３が並列状に配置されるとともに、隣接する偏平チューブ１３の間に、空気との間で吸放熱するコルゲートフィン１４を備えている。つまり、複数本の偏平チューブ１３は、長手方向が鉛直方向に対して傾斜して配置されている。 Here, the heat exchanger A will be described in detail. The heat exchanger A is disposed to be inclined with respect to the vertical direction. The heat exchanger A includes a plurality of flat tubes 13 serving as refrigerant flow passages arranged in parallel, and includes corrugated fins 14 that absorb and dissipate heat with air between adjacent flat tubes 13. Yes. That is, the plurality of flat tubes 13 are arranged such that the longitudinal direction is inclined with respect to the vertical direction.
また、各偏平チューブ１３の両端には、筒状の中空の上側ヘッダー１１と下側ヘッダー１２が連通接続されている。上側ヘッダー１１と下側ヘッダー１２は、それぞれ長手方向が水平方向となるように配置されている。冷媒は上側ヘッダー１１に取り付けられた上側接続管１５から流入し、下側ヘッダー１２に取り付けられた下側接続管１６から流出する。ただし、冷媒の流れる方向は上記と反対の方向、つまり、下側接続管１６から流入し上側接続管１５から流出する方向でもよい。コルゲートフィン１４は、帯状の板材を波形に屈曲成形したものである。 A cylindrical hollow upper header 11 and a lower header 12 are connected to both ends of each flat tube 13. The upper header 11 and the lower header 12 are arranged such that the longitudinal direction is the horizontal direction. The refrigerant flows in from the upper connection pipe 15 attached to the upper header 11 and flows out from the lower connection pipe 16 attached to the lower header 12. However, the direction in which the refrigerant flows may be the direction opposite to the above, that is, the direction that flows in from the lower connecting pipe 16 and flows out from the upper connecting pipe 15. The corrugated fin 14 is formed by bending a band-shaped plate material into a corrugated shape.
上側ヘッダー１１の最下部の鉛直下方を含む位置から、偏平チューブ１３までには、排水機構として平板１が設けられている。平板１の長手方向の長さは、上側ヘッダー１１の偏平チューブ１３との接続箇所の全長を覆うよう、上側ヘッダー１１の長手方向の長さと略同等以上の長さである。平板１の短手方向の長さは、上側ヘッダー１１の最下部を覆うよう、上側ヘッダー１１の最下部（図４中のＸ点）と、上側ヘッダー１１と偏平チューブ１３との接合部の最下部（図４中のＹ点）との距離（図４中のＺ）以上の長さである。 A flat plate 1 is provided as a drainage mechanism from a position including the lower part of the lower side of the upper header 11 to the flat tube 13. The length of the flat plate 1 in the longitudinal direction is substantially equal to or longer than the length of the upper header 11 in the longitudinal direction so as to cover the entire length of the connection portion of the upper header 11 with the flat tube 13. The length of the flat plate 1 in the short direction is the lowest of the lowermost portion of the upper header 11 (point X in FIG. 4) and the junction of the upper header 11 and the flat tube 13 so as to cover the lowermost portion of the upper header 11. The length is equal to or longer than the distance (Z in FIG. 4) to the lower portion (Y point in FIG. 4).
平板１の下端には、偏平チューブ１３に対応する位置のそれぞれに凹部１ａが設けられている。凹部１ａの幅は、偏平チューブ１３が挿入可能な幅となっている。平板１の下端
のうち凹部１ａは、偏平チューブ１３に嵌め込まれており、凹部１ａ以外の部分は、偏平チューブ１３の間で、上側ヘッダー１１とコルゲートフィン１４の上端との間に挿入されている。
At the lower end of the flat plate 1, a recess 1 a is provided at each position corresponding to the flat tube 13. The width of the recess 1a is such that the flat tube 13 can be inserted. Of the lower end of the flat plate 1, the recess 1 a is fitted into the flat tube 13, and the portion other than the recess 1 a is inserted between the flat tube 13 and between the upper header 11 and the upper end of the corrugated fin 14. .
平板１の下端は偏平チューブ１３に、上端は上側ヘッダー１１に、それぞれ、例えば、ろう付けにより、固定接合されている。 The lower end of the flat plate 1 is fixedly joined to the flat tube 13 and the upper end to the upper header 11, for example, by brazing.
換言すると、平板１は、一方を上側ヘッダー１１の最下部近傍に、もう一方を勘合されて偏平チューブ１３に固定接合され、上側ヘッダー１１の最下部を含む位置から鉛直下方を覆い、偏平チューブ１３まで繋がっている。また、平板１は上側ヘッダー１１の全長に渡って被せられている。 In other words, the flat plate 1 is fixedly joined to the flat tube 13 with one being in the vicinity of the lowermost portion of the upper header 11 and the other is fitted to the flat tube 13. It is connected to. Further, the flat plate 1 is covered over the entire length of the upper header 11.
このため、以上のように構成された熱交換器Ａを蒸発器として用いた場合でも、上側ヘッダー１１の表面に結露する水滴は、まず、上側ヘッダー１１の最下部まで流れ着くと、平板１に誘導され、そのあと、平板１の表面を偏平チューブ１３まで円滑に流れていくことができる。これにより、結露水は上側ヘッダー１１から飛び出ることがない。 For this reason, even when the heat exchanger A configured as described above is used as an evaporator, when water droplets condensing on the surface of the upper header 11 first flow to the bottom of the upper header 11, they are guided to the flat plate 1. Then, the surface of the flat plate 1 can smoothly flow to the flat tube 13. Thereby, the condensed water does not jump out of the upper header 11.
なお、図３、図４に示すように、平板１は、長手方向に稜線を有し、下方に突出する山形形状とすれば、より円滑な結露水の誘導が可能となり、望ましい。 As shown in FIGS. 3 and 4, it is desirable that the flat plate 1 has a ridge line in the longitudinal direction and has a mountain shape protruding downward, so that it is possible to guide dew condensation water more smoothly.
また、本実施の形態では排水機構として、平板１を設けたが、水が抜けこぼれることがない程度に目が細かく、表面を撥水性にした網（メッシュ）などを用いても同様の効果が得られる。 In the present embodiment, the flat plate 1 is provided as the drainage mechanism, but the same effect can be obtained by using a mesh (mesh) that is fine enough to prevent water from spilling out and has a water-repellent surface. can get.
また、本実施の形態を示す図１〜図４では、上側ヘッダー１１の断面形状を円形としているが、楕円形や長方形などの各種断面形状であっても構わず、本発明の効果が損なわれることはない。 Moreover, in FIGS. 1-4 which show this Embodiment, although the cross-sectional shape of the upper header 11 is made circular, various cross-sectional shapes, such as an ellipse and a rectangle, may be sufficient and the effect of this invention is impaired. There is nothing.
また、室内機３０には複数の熱交換器を設ける場合には、それぞれの熱交換器の上側ヘッダーに対して、本実施の形態の排水機構を適用することにより、それぞれの上側ヘッダーからの水飛びを防止することができる。 Further, when the indoor unit 30 is provided with a plurality of heat exchangers, by applying the drainage mechanism of the present embodiment to the upper headers of the respective heat exchangers, Jumping can be prevented.
前述のように構成された熱交換器Ａを備えた室内機３０をヒートポンプ空気調和機に搭載して冷暖房運転を行う場合の動作について説明する。 An operation in the case where the indoor unit 30 including the heat exchanger A configured as described above is mounted on a heat pump air conditioner to perform a cooling / heating operation will be described.
図５は、実施の形態１の熱交換器Ａを備えたヒートポンプ空気調和機の冷凍サイクル図である。 FIG. 5 is a refrigeration cycle diagram of a heat pump air conditioner including the heat exchanger A of the first embodiment.
ヒートポンプ空気調和機の構成について説明する。冷媒を圧縮する圧縮機３１、冷房暖房運転時の冷媒回路を切り替える四方弁３２、冷房時には凝縮器となり暖房時には蒸発器となる冷媒と外気の熱を交換する室外熱交換器３３、室外熱交換器３３内を流れる冷媒と外気の熱交換を促進する室外ファン３８、冷媒を減圧する絞り装置３４、冷媒と室内空気の熱を交換し冷房時には蒸発器となり暖房時には凝縮器となる熱交換器Ａ、熱交換器Ａ内を流れる冷媒と室内空気の熱交換を促進する貫流送風機、圧縮機３１の吸い込み側に設けられたアキュムレータ３６を備えている。 The configuration of the heat pump air conditioner will be described. A compressor 31 that compresses refrigerant, a four-way valve 32 that switches a refrigerant circuit during cooling and heating operation, an outdoor heat exchanger 33 that exchanges heat of the outside air with the refrigerant that becomes a condenser during cooling and an evaporator during heating, and an outdoor heat exchanger 33, an outdoor fan 38 that promotes heat exchange between the refrigerant flowing in the refrigerant and the outside air, a throttling device 34 that depressurizes the refrigerant, a heat exchanger A that exchanges heat between the refrigerant and the room air and serves as an evaporator during cooling and a condenser during heating. An accumulator 36 provided on the suction side of the compressor 31 and a cross-flow blower that promotes heat exchange between the refrigerant flowing in the heat exchanger A and room air are provided.
室外機４２は圧縮機３１、四方弁３２、室外熱交換器３３、絞り装置３４、アキュムレータ３６、室外ファン３８を備え、室内機３０とは、液側接続管４３とガス側接続管４４で接続されている。 The outdoor unit 42 includes a compressor 31, a four-way valve 32, an outdoor heat exchanger 33, an expansion device 34, an accumulator 36, and an outdoor fan 38, and is connected to the indoor unit 30 by a liquid side connection pipe 43 and a gas side connection pipe 44. Has been.
この様に構成された、ヒートポンプ空気調和機について動作を説明する。 The operation of the heat pump air conditioner configured as described above will be described.
まず、冷房運転時には、圧縮機３１によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁３２を通って室外熱交換器３３に送られる。そして、室外ファン３８によって外気と熱交換を促進して放熱し、高圧の液冷媒となり絞り装置３４に送られる。絞り装置３４では減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、液側接続管４３を通って、熱交換器Ａに送られる。 First, during the cooling operation, the refrigerant compressed by the compressor 31 becomes a high-temperature and high-pressure refrigerant and is sent to the outdoor heat exchanger 33 through the four-way valve 32. Then, the outdoor fan 38 promotes heat exchange with the outside air to dissipate heat and becomes a high-pressure liquid refrigerant that is sent to the expansion device 34. In the expansion device 34, the pressure is reduced to form a low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant, which is sent to the heat exchanger A through the liquid side connection pipe 43.
羽根車Ｃによって吸い込まれた室内空気は熱交換器Ａを通って冷媒と熱交換し、冷媒は室内空気の熱を吸熱し蒸発気化して低温のガス冷媒となる。このとき冷媒によって吸熱された室内空気は温度湿度が低下して羽根車Ｃによって室内に吹き出され室内を冷房する。またこの時、運転条件によっては、熱交換器Ａの偏平チューブ１３やコルゲートフィン１４に結露水が発生する。 The room air sucked in by the impeller C passes through the heat exchanger A and exchanges heat with the refrigerant, and the refrigerant absorbs the heat of the room air and evaporates to become a low-temperature gas refrigerant. At this time, the indoor air absorbed by the refrigerant is lowered in temperature and humidity and blown out into the room by the impeller C to cool the room. At this time, depending on operating conditions, condensed water is generated in the flat tubes 13 and the corrugated fins 14 of the heat exchanger A.
しかし、本実施の形態では、上側ヘッダー１１が排水機構を備えているため、上側ヘッダー１１で発生した結露水は、排水機構の表面を伝って偏平チューブ１３まで流れていく。このため、結露水が上側ヘッダー１１から空気流通路や貫流送風機の羽根車Ｃに落下したり、飛散したりすることがない。 However, in the present embodiment, since the upper header 11 includes a drainage mechanism, the condensed water generated in the upper header 11 flows to the flat tube 13 along the surface of the drainage mechanism. For this reason, the dew condensation water does not fall or scatter from the upper header 11 to the air flow passage or the impeller C of the once-through fan.
また、ガス冷媒は、ガス側接続管４４を通過して四方弁３２に入り、アキュムレータ３６を経て圧縮機３１に戻る。 The gas refrigerant passes through the gas side connection pipe 44 and enters the four-way valve 32, and returns to the compressor 31 through the accumulator 36.
一方、暖房運転の運転時には、圧縮機３１によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁３２を通り、ガス側接続管４４に送られる。羽根車Ｃによって吸い込まれた室内空気は熱交換器Ａを通って冷媒と熱交換し、冷媒は室内空気へ熱を放熱し凝縮して高圧の液冷媒となる。このとき室内空気は冷媒の熱を吸熱し温度が上昇した状態で羽根車Ｃによって室内に吹き出され室内を暖房する。その後、冷媒は液側接続管４３を通って絞り装置３４に送られ、絞り装置３４において減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器３３に送られて、室外ファン３８によって外気と熱交換を促進して蒸発気化し、四方弁３２を経てアキュムレータ３６を通って圧縮機３１へ戻される。この様にして、冷暖房運転がなされる。 On the other hand, during the heating operation, the refrigerant compressed by the compressor 31 becomes a high-temperature and high-pressure refrigerant, passes through the four-way valve 32, and is sent to the gas side connection pipe 44. The indoor air sucked in by the impeller C passes through the heat exchanger A to exchange heat with the refrigerant, and the refrigerant dissipates heat to the indoor air and condenses to become high-pressure liquid refrigerant. At this time, the indoor air absorbs the heat of the refrigerant and is blown into the room by the impeller C in a state where the temperature is raised, thereby heating the room. Thereafter, the refrigerant is sent to the expansion device 34 through the liquid side connection pipe 43, and is reduced in pressure by the expansion device 34 to become a low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant, is sent to the outdoor heat exchanger 33, and the outdoor fan 38 Heat exchange is promoted to evaporate, and the vapor is returned to the compressor 31 through the accumulator 36 through the four-way valve 32. In this way, the air conditioning operation is performed.
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態の熱交換器について説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態１と異なるところのみを説明し、実施の形態１で説明した構成については、説明は割愛する。図６は、本発明の実施の形態２における熱交換器の横断面図である。
(Embodiment 2)
A heat exchanger according to a second embodiment of the present invention will be described. Note that in this embodiment, only the differences from the first embodiment will be described, and the description of the configuration described in the first embodiment will be omitted. FIG. 6 is a cross-sectional view of the heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention.
本実施の形態では、ルームエアコンの室内機に複数の熱交換器が用いられるものである。図６においては、背面側に配置されたパラレルフロータイプの背面側熱交換器Ａ１（本発明における第１の熱交換器）と、室内機の前面側に配置されたパラレルフロータイプの前面側熱交換器Ａ２（本発明における第２の熱交換器）の２つの熱交換器が設けられている。 In the present embodiment, a plurality of heat exchangers are used for indoor units of room air conditioners. In FIG. 6, the parallel flow type rear side heat exchanger A1 (first heat exchanger in the present invention) arranged on the rear side and the parallel flow type front side heat arranged on the front side of the indoor unit. Two heat exchangers of the exchanger A2 (second heat exchanger in the present invention) are provided.
背面側熱交換器Ａ１は、鉛直方向に対して傾斜して配置されている。背面側熱交換器Ａ１は、冷媒の流通路となる複数本の第１の偏平チューブ１３１が並列状に配置されるとともに、隣接する第１の偏平チューブ１３１の間に、空気との間で吸放熱する第１のコルゲートフィン（図示せず）を備えている。つまり、複数本の第１の偏平チューブ１３１は、長手方向が鉛直方向に対して傾斜して配置されている。 The back side heat exchanger A1 is disposed so as to be inclined with respect to the vertical direction. The back side heat exchanger A1 has a plurality of first flat tubes 131 that serve as refrigerant flow paths arranged in parallel, and absorbs air between the adjacent first flat tubes 131. A first corrugated fin (not shown) for radiating heat is provided. That is, the plurality of first flat tubes 131 are arranged such that the longitudinal direction is inclined with respect to the vertical direction.
また、第１の偏平チューブ１３１の両端には、筒状の中空の第１の上側ヘッダー１１１
と第１の下側ヘッダー１２１が連通接続されている。第１の上側ヘッダー１１１と第１の下側ヘッダー１２１は、それぞれ長手方向が水平方向となるように配置されている。
Further, at both ends of the first flat tube 131, a cylindrical hollow first upper header 111 is provided.
And the first lower header 121 are connected in communication. The first upper header 111 and the first lower header 121 are arranged such that the longitudinal direction is the horizontal direction.
前面側熱交換器Ａ２は、背面側熱交換器Ａ１とは異なる方向であって、鉛直方向に対して傾斜して配置されている。前面側熱交換器Ａ２は、冷媒の流通路となる複数本の第２の偏平チューブ１３２が並列状に配置されるとともに、隣接する第２の偏平チューブ１３２の間に、空気との間で吸放熱する第２のコルゲートフィン（図示せず）を備えている。つまり、複数本の第２の偏平チューブ１３２は、長手方向が第１の偏平チューブ１３１とは異なる方向に、鉛直方向に対して傾斜して配置されている。 The front side heat exchanger A2 is arranged in a different direction from the back side heat exchanger A1, and is inclined with respect to the vertical direction. The front-side heat exchanger A2 includes a plurality of second flat tubes 132 serving as refrigerant flow paths arranged in parallel, and absorbs air between the adjacent second flat tubes 132. A second corrugated fin (not shown) for radiating heat is provided. That is, the plurality of second flat tubes 132 are arranged so that the longitudinal direction is inclined with respect to the vertical direction in a direction different from that of the first flat tubes 131.
また、第２の偏平チューブ１３２の両端には、筒状の中空の第２の上側ヘッダー１１２と第２の下側ヘッダー１２２が連通接続されている。第２の上側ヘッダー１１２は背面側熱交換器Ａ１の第１の上側ヘッダーと、それぞれの長手方向が平行となるように配置されている。また、第２の下側ヘッダー１２２は、第１の上側ヘッダーとそれぞれ長手方向が水平方向となるように配置されている。 A cylindrical hollow second upper header 112 and a second lower header 122 are connected to both ends of the second flat tube 132 in communication. The second upper header 112 is arranged so that the longitudinal direction thereof is parallel to the first upper header of the rear side heat exchanger A1. Further, the second lower header 122 is arranged so that the longitudinal direction thereof is the horizontal direction with respect to the first upper header.
前面側熱交換器Ａ２の第２の上側ヘッダー１１２は、背面側熱交換器Ａ１の第１の上側ヘッダー１１１の下方で、鉛直方向に重なる位置に配置されている。また、第１の上側ヘッダー１１１と、第２の上側ヘッダー１１２とは連結管（図示せず）によって連通している。 The second upper header 112 of the front side heat exchanger A2 is arranged at a position overlapping the vertical direction below the first upper header 111 of the rear side heat exchanger A1. Further, the first upper header 111 and the second upper header 112 are communicated with each other by a connecting pipe (not shown).
冷媒は、背面側熱交換器Ａ１の第１の下側ヘッダー１２１に取り付けられた接続管（図示せず）から流入し、第１の上側ヘッダー１１１へと流れた後、連結管を介して、前面側熱交換器Ａ２の第２の上側ヘッダー１１２に流入する。第２の上側ヘッダー１１２から流入した冷媒は、第２の下側ヘッダー１２２へと流れた後、第２の下側ヘッダー１２２に取り付けられた接続管（図示せず）から流出する。ただし、冷媒の流れる方向は上記と反対の方向、つまり、第２の下側ヘッダー１２２、第２の上側ヘッダー１１２、第１の上側ヘッダー１１１、第１の下側ヘッダー１２１の順に流れる方向でもよい。 The refrigerant flows in from a connection pipe (not shown) attached to the first lower header 121 of the back side heat exchanger A1, flows to the first upper header 111, and then passes through the connection pipe. It flows into the second upper header 112 of the front side heat exchanger A2. The refrigerant flowing in from the second upper header 112 flows to the second lower header 122 and then flows out from a connecting pipe (not shown) attached to the second lower header 122. However, the direction in which the refrigerant flows may be the opposite direction, that is, the direction in which the second lower header 122, the second upper header 112, the first upper header 111, and the first lower header 121 flow in this order. .
前面側熱交換器Ａ２の第２の上側ヘッダー１１２は、上面に長手方向に平行な凹部である樋２を有しており、その鉛直上方に背面側熱交換器Ａ１の第１の上側ヘッダー１１１が位置するように、配置されている。また、図示していないが、樋２は長手方向（紙面に略直角方向）に緩やかな鉛直下方へ向かう勾配を有している。 The second upper header 112 of the front-side heat exchanger A2 has a trough 2 that is a recess parallel to the longitudinal direction on the upper surface, and the first upper header 111 of the rear-side heat exchanger A1 is vertically above that. Is arranged so that is located. Although not shown, the ridge 2 has a gentle downward gradient in the longitudinal direction (substantially perpendicular to the paper surface).
さらに、前面側熱交換器Ａ２の第２の上側ヘッダー１１２の最下部を覆う下方には、排水機構としての平板１が設けられている。平板１の一方は、第２の上側ヘッダー１１２の最下部の近傍に、ろう付けなどにより固定接合され、平板１のもう一方は、その反対側より低い位置（鉛直下方）の第２の偏平チューブ１３に嵌め込まれて、やはり、ろう付けなどにより固定接合されている。 Further, a flat plate 1 as a drainage mechanism is provided below the lowermost portion of the second upper header 112 of the front side heat exchanger A2. One of the flat plates 1 is fixedly joined to the vicinity of the lowermost portion of the second upper header 112 by brazing or the like, and the other flat plate 1 is a second flat tube at a position lower than the opposite side (vertically below). 13 and fixedly joined by brazing or the like.
以上のように構成された熱交換器を蒸発器として用いた場合について説明する。背面側熱交換器Ａ１の第１の上側ヘッダー１１１の鉛直下方に、前面側熱交換器Ａ２の第２の上側ヘッダー１１２の樋２が配置されているので、背面側熱交換器Ａ１の第１の上側ヘッダー１１１の最下部から滴下する水滴Ｗは、前面側熱交換器Ａ２の第２の上側ヘッダー１１２の上面の樋２に着地し、樋２の中を長手方向に緩やかな下り勾配に沿って流れていくので、ケーシング内への水滴の滴下、すなわち水飛びは起きない。 The case where the heat exchanger comprised as mentioned above is used as an evaporator is demonstrated. Since the flange 2 of the second upper header 112 of the front side heat exchanger A2 is disposed vertically below the first upper header 111 of the rear side heat exchanger A1, the first side of the rear side heat exchanger A1 is arranged. The water droplet W dripping from the lowermost part of the upper header 111 of the water lands on the ridge 2 on the upper surface of the second upper header 112 of the front side heat exchanger A2, and along the gradual downward gradient in the ridge 2 in the longitudinal direction. Therefore, no dripping of water droplets into the casing, that is, no water splashing occurs.
また、前面側熱交換器Ａ２の第２の上側ヘッダー１１２の最下部から、第２の偏平チューブ１３２まで下り勾配に、平板１が設けられている。つまり、平板１の一方は、第２の上側ヘッダー１１２の最下部近傍に固定接合され、平板１のもう一方は、その反対側より
低い位置（鉛直下方）の第２の偏平チューブ１３２に固定接合されている。このため、第２の上側ヘッダー１１２の表面に結露する水滴は、第２の上側ヘッダー１１２の最下部まで流れ着いてから、平板１に誘導され、そのあと、平板１の表面を第２の偏平チューブ１３２まで円滑に流れていくことができる。これによって、結露水は第２の上側ヘッダー１１２から飛び出ることがない。
Further, the flat plate 1 is provided in a descending gradient from the lowermost part of the second upper header 112 of the front side heat exchanger A2 to the second flat tube 132. That is, one of the flat plates 1 is fixedly bonded to the vicinity of the lowermost portion of the second upper header 112, and the other of the flat plates 1 is fixedly bonded to the second flat tube 132 at a position lower than the opposite side (vertically below). Has been. For this reason, the water droplets condensed on the surface of the second upper header 112 flow to the lowermost part of the second upper header 112 and then are guided to the flat plate 1, and then the surface of the flat plate 1 is moved to the second flat tube. It can flow smoothly up to 132. Thereby, the condensed water does not jump out of the second upper header 112.
なお、前面側熱交換器Ａ２の第２の上側ヘッダー１１２は、断面が長方形のものの上面に樋２が設けられているが、第２の上側ヘッダー１１２の断面形状は、円形や楕円形などであっても、樋２さえ備えていれば、本実施の形態の場合と同様の効果を有する。 Note that the second upper header 112 of the front side heat exchanger A2 has a rectangular cross section, and the top surface of the second upper header 112 is circular or elliptical. Even if it exists, it will have the same effect as the case of this Embodiment, as long as it has even ridge 2.
また、本実施の形態において、ケーシング内に２つの熱交換器が配置されている場合について説明したが、３つ以上の熱交換器が配置されている場合でも、それぞれの熱交換器の上側ヘッダーが略鉛直方向に並ぶように配置し、最下部に配置された熱交換器の上側ヘッダーの上面に樋を設け、その上側ヘッダーの最下部から、その熱交換器の偏平チューブまで、排水機構としての平板を固定接合することにより、上記同様の効果を有することができる。 Moreover, in this Embodiment, although the case where two heat exchangers were arrange | positioned in the casing was demonstrated, even when three or more heat exchangers are arrange | positioned, the upper header of each heat exchanger Are arranged in a substantially vertical direction, and a ridge is provided on the upper surface of the upper header of the heat exchanger arranged at the lowermost part, from the lowermost part of the upper header to the flat tube of the heat exchanger, as a drainage mechanism By fixing and fixing the flat plates, the same effects as described above can be obtained.
以上、説明したように、ルームエアコン用室内機のケーシング内の空気流通路に、鉛直方向に対して傾斜して配置され、冷媒の流通路となる複数本の偏平チューブが並列状に配置されるとともに、隣接する偏平チューブの間に、空気との間で吸放熱するコルゲートフィンが配置され、かつ各偏平チューブの両端に、略水平方向の中空の上側ヘッダーと下側ヘッダーが連通接続された、いわゆるパラレルフロータイプの熱交換器において、上側ヘッダーの最下部を含む位置から下方に、偏平チューブまで、排水機構を設けたことにより、いわゆる水飛び現象を防止できる。 As described above, a plurality of flat tubes that are inclined with respect to the vertical direction and are arranged in parallel in the air flow passage in the casing of the indoor unit for the room air conditioner are arranged in parallel. In addition, corrugated fins that absorb and dissipate heat with air are arranged between adjacent flat tubes, and a hollow upper header and a lower header in a substantially horizontal direction are connected to both ends of each flat tube. In a so-called parallel flow type heat exchanger, a so-called water splash phenomenon can be prevented by providing a drainage mechanism from the position including the lowermost part of the upper header to the flat tube downward.
あるいは、ルームエアコン用室内機のケーシング内の空気流通路に、上下にヘッダーを有するパラレルフロータイプの熱交換器を複数、鉛直方向に対して傾斜して、複数の熱交換器のそれぞれの上側ヘッダーが略鉛直方向に重なる位置に配置し、上側ヘッダーが最下部に配置された熱交換器の上側ヘッダーの上面に樋を設けたことにより、いわゆる水飛び現象を防止できる。 Alternatively, a plurality of parallel flow type heat exchangers having headers at the top and bottom of the air flow passage in the casing of the room air conditioner indoor unit are inclined with respect to the vertical direction, and the respective upper headers of the plurality of heat exchangers Is disposed at a position that substantially overlaps in the vertical direction, and a soot is provided on the upper surface of the upper header of the heat exchanger in which the upper header is disposed at the lowermost portion, so-called water splashing phenomenon can be prevented.
あるいは、前記熱交換器の、上側ヘッダーが最下部に配置された熱交換器の上側ヘッダーの最下部を含む位置から下方に、上側ヘッダーが最下部に配置された熱交換器の偏平チューブまで、さらに、排水機構を設けたことにより、いわゆる水飛び現象を防止できる。 Alternatively, from the position of the heat exchanger including the lowermost part of the upper header of the heat exchanger in which the upper header is disposed at the lowermost part, to the flat tube of the heat exchanger in which the upper header is disposed at the lowermost part, Furthermore, by providing the drainage mechanism, the so-called water splash phenomenon can be prevented.
本発明によれば、コルゲートフィンを有するパラレルフロー熱交換器において、上側ヘッダーから水飛びを防止できる。このため、本発明の熱交換器は、家庭用の空気調和機のみならず、業務用の空気調和機等に適用できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the parallel flow heat exchanger which has a corrugated fin, water splash can be prevented from an upper header. For this reason, the heat exchanger of the present invention can be applied not only to home air conditioners but also to commercial air conditioners and the like.
Ａ、Ａ’ 熱交換器
Ａ１ 背面側熱交換器
Ａ２ 前面側熱交換器
Ｂ、Ｂ’ ケーシング
Ｃ、Ｃ’ 貫流送風機の羽根車
１ 平板
１ａ 凹部
２ 樋
１１ 上側ヘッダー
１２ 下側ヘッダー
１３、１３１、１３２ 偏平チューブ
１４ コルゲートフィン
１５ 上側接続管
１６ 下側接続管
３０ 室内機
３１ 圧縮機
３２ 四方弁
３３ 室外熱交換器
３４ 絞り装置
３６ アキュムレータ
３８ 室外ファン
４２ 室外機
４３ 液側接続管
４４ ガス側接続管
１１１ 第１の上側ヘッダー
１１２ 第２の上側ヘッダー
１２１ 第１の下側ヘッダー
１２２ 第２の下側ヘッダー
A, A ′ Heat exchanger A1 Rear side heat exchanger A2 Front side heat exchanger B, B ′ Casing C, C ′ Impeller of cross-flow blower 1 Flat plate 1a Recess 2 １１ 11 Upper header 12 Lower header 13, 131, 132 flat tube 14 corrugated fin 15 upper connecting pipe 16 lower connecting pipe 30 indoor unit 31 compressor 32 four-way valve 33 outdoor heat exchanger 34 throttling device 36 accumulator 38 outdoor fan 42 outdoor unit 43 liquid side connecting pipe 44 gas side connecting pipe 111 First upper header 112 Second upper header 121 First lower header 122 Second lower header
Claims (3)
前記上側ヘッダーに平行に設けられた下側ヘッダーと、
前記上側ヘッダーと前記下側ヘッダーとの間に設けられ、鉛直方向に対して傾斜して配置される複数の偏平チューブと、
前記複数の偏平管の間に設けられたコルゲートフィンとを備え、
前記上側ヘッダーの下方には、前記上側ヘッダーの最下部を覆い前記偏平管と接続された排水機構が設けられたことを特徴とする熱交換器。 An upper header provided in a horizontal direction;
A lower header provided parallel to the upper header;
A plurality of flat tubes provided between the upper header and the lower header and arranged to be inclined with respect to the vertical direction;
A corrugated fin provided between the plurality of flat tubes,
A heat exchanger, wherein a drainage mechanism that covers a lowermost portion of the upper header and is connected to the flat tube is provided below the upper header.
前記第１の上側ヘッダーに平行に設けられた第１の下側ヘッダーと、
前記第１の上側ヘッダーと前記第１の下側ヘッダーとの間に設けられ、鉛直方向に対して傾斜して配置される複数の第１の偏平チューブと、
前記複数の第１の偏平チューブの間に設けられた第１のコルゲートフィンと、
前記第１の上側ヘッダーと平行に設けられた第２の上側ヘッダーと、
前記第２の上側ヘッダーに平行に設けられた第２の下側ヘッダーと、
前記第２の上側ヘッダーと前記第２の下側ヘッダーとの間に設けられた複数の第２の偏平チューブと、
前記複数の第２の偏平チューブの間に設けられた第２のコルゲートフィンとを備え、
前記第２の上側ヘッダーは、前記第１の上側ヘッダーの下方で、鉛直方向に重なる位置に配置され、
前記第２の上側ヘッダーの上面には、第２の上側ヘッダーの長手方向に平行な凹部が設けられたことを特徴とする熱交換器。 A first upper header provided in a horizontal direction;
A first lower header provided parallel to the first upper header;
A plurality of first flat tubes provided between the first upper header and the first lower header and arranged to be inclined with respect to a vertical direction;
A first corrugated fin provided between the plurality of first flat tubes;
A second upper header provided in parallel with the first upper header;
A second lower header provided parallel to the second upper header;
A plurality of second flat tubes provided between the second upper header and the second lower header;
A second corrugated fin provided between the plurality of second flat tubes,
The second upper header is disposed at a position overlapping the vertical direction below the first upper header,
A heat exchanger, wherein a concave portion parallel to a longitudinal direction of the second upper header is provided on an upper surface of the second upper header.
3. The heat according to claim 2, wherein a drainage mechanism is provided below the second upper header and covers a lowermost portion of the second upper header and is connected to the second flat tube. Exchanger.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11614288B2 (en) | 2019-07-09 | 2023-03-28 | Nec Corporation | Heat exchanger |
| WO2023145042A1 (en) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger |
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- 2014-06-02 JP JP2014113720A patent/JP2015227754A/en active Pending
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