JP2018105606A - 熱交換器及び空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【課題】各内部空間に接続された複数の伝熱管への冷媒の分流を均一化させる。
【解決手段】上下に配列された複数の伝熱管21を有する熱交換部2と、熱交換部2の一端に接続されるとともに、液側配管5が接続される液側ヘッダ3と、熱交換部2の他端に接続されるとともに、ガス側配管6が接続されるガス側ヘッダ4とを備え、液側ヘッダ3の内部は、上下に複数の内部空間に仕切られており、少なくとも1つの内部空間に液側配管5と連通する複数の開口部X1、X2が設けられている。
【選択図】図1
【解決手段】上下に配列された複数の伝熱管21を有する熱交換部2と、熱交換部2の一端に接続されるとともに、液側配管5が接続される液側ヘッダ3と、熱交換部2の他端に接続されるとともに、ガス側配管6が接続されるガス側ヘッダ4とを備え、液側ヘッダ3の内部は、上下に複数の内部空間に仕切られており、少なくとも1つの内部空間に液側配管5と連通する複数の開口部X1、X2が設けられている。
【選択図】図1
Description
本発明は、熱交換器及び空気調和機に関するものである。
従来の熱交換器としては、特許文献1に示すように、上下に配列された複数の伝熱管を有する熱交換部と、熱交換部の一端に接続されるとともに、液側配管が接続される液側ヘッダと、熱交換部の他端に接続されるとともに、ガス側配管が接続されるガス側ヘッダとを備えたものある。この熱交換器においては、液側ヘッダの内部及びガス側ヘッダの内部が上下に複数の内部空間に仕切られるとともに、各内部空間には1つの液側配管が接続されている。
この熱交換器が凝縮動作を行うとき(熱交換器が空気調和機の室内熱交換器であるときは暖房運転時)、熱交換器のガス側ヘッダにガス冷媒が流入する。ガス側ヘッダに流入したガス冷媒は、複数の伝熱管に分流する。そして、各伝熱管においてガス冷媒は空気と熱交換して冷却されて液冷媒となり液側ヘッダに合流する。液側ヘッダで合流した液冷媒は、液側ヘッダに接続された液側配管に流出する。
ここで、各内部空間の下部に位置する伝熱管には液冷媒が溜まってしまい、各内部空間における下部に位置する伝熱管での熱交換効率が低下してしまうという問題がある。このため、各内部空間においては、液側配管をできるだけ下側に配置することで、液冷媒が溜まることを防ぐことができる。
しかしながら、各内部空間の上部に位置する伝熱管を通る流路の圧力損失が大きくなってしまい、上部に位置する伝熱管に流れる冷媒流量が小さくなってしまう。これによって、各内部空間の上部に位置する伝熱管での熱交換効率が低下してしまうという問題がある。
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、各内部空間に接続された複数の伝熱管への冷媒の分流を均一化させることを主たる課題とするものである。
すなわち本発明に係る熱交換器は、上下に配列された複数の伝熱管を有する熱交換部と、前記熱交換部の一端に接続されるとともに、液側配管が接続される液側ヘッダと、前記熱交換部の他端に接続されるとともに、ガス側配管が接続されるガス側ヘッダとを備え、前記液側ヘッダの内部は、上下に複数の内部空間に仕切られており、少なくとも1つの前記内部空間に前記液側配管と連通する複数の開口部が設けられていることを特徴とする。例えば、内部空間の上部及び下部に開口部を設けることが考えられる。また、複数の伝熱管を上下に配列することには、複数の伝熱管を鉛直方向に沿って上下に配置することの他、複数の伝熱管を鉛直方向から傾斜した斜め方向に沿って配置することや、伝熱管を上下方向に折り曲げることによって上下に配置することも含む。
このような熱交換器であれば、内部空間の下部に開口部を設けることによって液冷媒が溜まることを防ぐことができ、内部空間の上部に開口部を設けることによって上部の伝熱管を通過する流路の圧力損失を低減することができる。これらにより、内部空間に接続された複数の伝熱管への冷媒の分流を均一化させることができる。その結果、熱交換器の熱交換効率を向上させることができ、冷暖房能力を向上させることができる。特に、部分負荷条件においては、熱交換器に流入する冷媒流量が少なく偏流が生じやすいところ、本発明ではその偏流が生じにくい。
液側配管の本数を少なくするためには、互いに隣接する2つの前記内部空間それぞれの上部及び下部に前記開口部が設けられており、上側の前記内部空間の下部に設けられた下部開口部と下側の前記内部空間の上部に設けられた上部開口部とが、共通の液側配管と連通していることが望ましい。この構成であれば、材料コストの増加を抑制することができる。
前記下部開口部及び前記上部開口部が、前記液側ヘッダの内部を仕切る仕切板により互いに仕切られていることが望ましい。つまり、下部開口部及び上部開口部に接続される液側配管の開口が前記仕切板により2つに分割されることになる。この構成であれば、液側配管の開口と仕切板とが同じ高さとなり、各内部空間における液冷媒の溜まりを好適に低減することができる。また、下部開口部及び上部開口部に接続される液側配管の構成を簡単にすることができる。
暖房運転時において下部開口部には液冷媒が流れ込みやすいため、少ない開口面積であっても流量が多くなる。一方で、上部開口部にはガス冷媒を含んだ気液二相の冷媒が流れるため、下部開口部と同じ流量を流すためには、より多くの開口面積が必要となる。このため、前記内部空間の上部に設けられた上部開口部の開口面積と前記内部空間の下部に設けられた下部開口部の開口面積とが互いに異なることが望ましい。具体的には、前記上部開口部の開口面積が、前記下部開口部の開口面積よりも大きいことが望ましい。
前記上部開口部の開口面積及び前記下部開口部の開口面積が、前記上部開口部を流れる冷媒流量と前記下部開口部を流れる冷媒流量とが同じとなるように設定されていることが望ましい。この構成であれば、共通の内部空間に接続される複数の伝熱管の間で冷媒流量を均一化することができる。
暖房運転時において伝熱管と熱交換する空気の風速が場所によって異なる場合、風速が大きい伝熱管では、冷たい空気と温かい冷媒との熱交換が促進されて、冷媒の液化が進む。一方、風速が小さい伝熱管では、熱交換が不十分となってしまい、冷媒が気液二相の状態のままで流れるため圧力損失が大きくなる。この結果、熱交換器全体の分流が悪くなる場合がある。このため、前記上部開口部の開口面積及び前記下部開口部の開口面積が、前記上部開口部を流れる冷媒が通過する熱交換部と熱交換する空気の風速と前記下部開口部を流れる冷媒が通過する熱交換部と熱交換する空気の風速との比率に基づいて設定されていることが望ましい。
複数の内部空間それぞれの分流を均一化するためには、前記複数の内部空間のうち、最上に位置する前記内部空間及び最下に位置する前記内部空間には、それぞれ1つの前記開口部が設けられ、前記複数の内部空間のうち、最上又は最下に位置しない前記内部空間の上部及び下部に前記開口部が設けられていることが望ましい。
前記複数の内部空間のうち、最上に位置する前記内部空間及び最下に位置する前記内部空間は、最上又は最下に位置しない前記内部空間よりも高さ寸法が小さいことが望ましい。
熱交換器の具体的な実施の態様としては、前記熱交換部は前後2列に設けられており、一方の前記熱交換部に前記液側ヘッダが接続され、他方の前記熱交換部に前記ガス側ヘッダが接続されるとともに、前記液側ヘッダ及び前記ガス側ヘッダが前記熱交換部の左右における一方側に設けられており、前記熱交換部の左右における他方側に、一方の前記熱交換部及び他方の前記熱交換部の間で冷媒を流通させる折り返しヘッダが接続されたものが考えられる。この構成では、前記折り返しヘッダの内部は、上下に複数の内部空間に仕切られており、前記液側ヘッダ、前記ガス側ヘッダ及び前記折り返しヘッダは、それらの内部空間が互いに対応していることが望ましい。
また、前記折り返しヘッダにおいて、一方の前記熱交換部との接続部及び他方の前記熱交換部との接続部の間に、絞り機構を設けることによって、絞り機構を通過する冷媒の流速が増加して冷媒の混合が促進される。特に、気液二相の冷媒の混合が促進されると分流が改善して熱交換効率が向上する。
前記絞り機構は、前記折り返しヘッダの内部空間において中央よりも下側に設けられていることが望ましい。
前記折り返しヘッダの複数の内部空間の少なくとも1つにおいて、当該内部空間を更に上下に仕切る仕切り構造が設けられており、前記仕切り構造は、一方の前記熱交換部の1つ以上の伝熱管と他方の前記熱交換器の1つ以上の伝熱管とを連通させる連通空間を形成することが望ましい。
この構成であれば、折り返しヘッダの内部空間において上下の伝熱管を通過した冷媒が混合しないため、冷媒分流の均一化が図れ、熱交換効率を向上させることができる。
この構成であれば、折り返しヘッダの内部空間において上下の伝熱管を通過した冷媒が混合しないため、冷媒分流の均一化が図れ、熱交換効率を向上させることができる。
本発明によれば、少なくとも1つの内部空間に液側配管と連通する複数の開口部が設けられているので、各内部空間に接続された複数の伝熱管への冷媒の分流を均一化させることができる。
以下に本発明の熱交換器の一実施形態について、図面を参照して説明する。
<第1実施形態>
本実施形態の熱交換器100は、圧縮機と、室外熱交換器と、絞り機構と、室内熱交換器とが接続された冷媒回路を備える空気調和機において、前記室外熱交換器又は前記室内熱交換器の少なくとも一方に用いられるものである。
本実施形態の熱交換器100は、圧縮機と、室外熱交換器と、絞り機構と、室内熱交換器とが接続された冷媒回路を備える空気調和機において、前記室外熱交換器又は前記室内熱交換器の少なくとも一方に用いられるものである。
具体的に熱交換器100は、図1に示すように、上下に配列された複数の伝熱管21を有する熱交換部2と、熱交換部2の一端に接続されるとともに、液側配管5が接続される液側ヘッダ3と、熱交換部2の他端に接続されるとともに、ガス側配管6が接続されるガス側ヘッダ4とを備えている。
本実施形態の伝熱管21は、内部に複数の内部流路が形成された扁平管である。複数の扁平管21が互いに平行となるように上下に等間隔に配置されることによって熱交換部2が構成されている。なお、扁平管21の外側周面には、フィン22が取り付けられており、扁平管21の内部流路を通る冷媒とフィン22の間を通る空気とが熱交換を行うように構成されている。
液側ヘッダ3は、熱交換部2を構成する複数の扁平管21の一端部に接続されるものである。この液側ヘッダ3の内部は、複数の扁平管21の内部流路と連通する空間が形成されている。そして、この液側ヘッダ3の内部は、複数の仕切板31により上下に複数の内部空間3Sに仕切られている。
ガス側ヘッダ4は、熱交換部2を構成する複数の扁平管21の他端部に接続されるものである。このガス側ヘッダ4の内部は、複数の扁平管21の内部流路と連通する空間が形成されている。そして、このガス側ヘッダ4の内部は、複数の仕切板41により上下に複数の内部空間4Sに仕切られている。
本実施形態では、液側ヘッダ3の1つの内部空間3Sに連通する扁平管群21Gと、ガス側ヘッダ4の1つの内部空間4Sに連通する扁平管群21Gとは同じである。つまり、熱交換器100が凝縮動作を行うとき(熱交換器が室外熱交換器であるときは暖房運転時)、ガス側ヘッダ4の1つの内部空間4Sから扁平管群21Gに流入して当該扁平管群21Gを流れた冷媒は、液側ヘッダ3の1つの内部空間3Sに流入する。
そして、液側ヘッダ3の複数の内部空間3Sそれぞれの上部及び下部に液側配管5と連通する開口部Xが設けられている。つまり、内部空間の上部には液側配管5と連通する上部開口部X1が設けられて、内部空間の下部には液側配管5と連通する下部開口部X2が設けられている。なお、ガス側ヘッダ4の複数の内部空間4Sそれぞれには1つのガス側配管6が接続されている。
ここで、本実施形態では、液側ヘッダ3の側壁から液側配管5を内部空間に挿し込むことによって、液側配管5の開口端部を内部空間3S内に位置させて液側配管5の開口端部を開口部Xとしている。なお、この液側配管5の内部を仕切ることによって液側配管5の開口端部に複数の開口部Xを形成しても良い。また、液側配管5における挿し込まれた部分の側壁に貫通孔を形成することによって、複数の開口部Xを形成しても良い。その他、液側ヘッダ3の側壁に液側配管5が接続される接続ポートを設けて、当該接続ポートを開口部としても良い。
なお、本実施形態の熱交換器100は、液側ヘッダ3、ガス側ヘッダ4、扁平管21、フィン22、液側配管5及びガス側配管6はアルミニウム製であり、ろう材でろう付けすることにより組み立てられる。また、液側配管5及びガス側配管6は、銅製の配管(例えばキャピラリー)と銀ろうによってろう付けされる。アルミニウム製の配管と銅製の配管との接続部は、異種金属が接触していることによる腐食を防止するために、樹脂製のシール材でシールされている。
<第1実施形態の効果>
第1実施形態の熱交換器100によれば、液側ヘッダ3の内部空間3Sの下部に下部開口部X2を設けることによって液冷媒が溜まることを防ぐことができ、内部空間3Sの上部に上部開口部X1を設けることによって上部の扁平管21を通過する流路の圧力損失を低減することができる。これらにより、内部空間3Sに接続された複数の扁平管21の冷媒の分流を均一化させることができる。その結果、熱交換器100の熱交換効率を向上させることができ、冷暖房能力を向上させることができる。特に、部分負荷条件においては、熱交換器100に流入する冷媒流量が少なく偏流が生じやすいが、本実施形態ではその偏流が生じにくい。
第1実施形態の熱交換器100によれば、液側ヘッダ3の内部空間3Sの下部に下部開口部X2を設けることによって液冷媒が溜まることを防ぐことができ、内部空間3Sの上部に上部開口部X1を設けることによって上部の扁平管21を通過する流路の圧力損失を低減することができる。これらにより、内部空間3Sに接続された複数の扁平管21の冷媒の分流を均一化させることができる。その結果、熱交換器100の熱交換効率を向上させることができ、冷暖房能力を向上させることができる。特に、部分負荷条件においては、熱交換器100に流入する冷媒流量が少なく偏流が生じやすいが、本実施形態ではその偏流が生じにくい。
本実施形態の熱交換器100では、液側配管5の位置(上部開口部X1及び下部開口部X2)を、仕切板31に対して上下方向に調整することにより、暖房運転時において、仕切板31の上側から流入する冷媒量と仕切板31の下側から流入する冷媒量とを調整することができる。
また、冷房運転時において、熱交換器100には、液冷媒が流入してガス冷媒が流出する。この場合、各内部空間に2本の液側配管5が接続されているため、扁平管21への均一な冷媒分配を行い、冷房効率を向上させることができる。
<第2実施形態>
次に第2実施形態の熱交換器について説明する。
次に第2実施形態の熱交換器について説明する。
第2実施形態の熱交換器100は、図2に示すように、液側ヘッダ3の互いに隣接する2つの内部空間3Sにおいて、上側の内部空間3Sの下部開口部X2と下側の内部空間3Sの上部開口部X1とが、共通の液側配管5と連通している。
本実施形態の共通の液側配管5は、上部開口部X1に連通する上部分岐管51と、下部開口部X2に連通する下部分岐管52と、それら分岐管51、52が合流する合流管53とを有している。上部分岐管51及び下部分岐管52は同じ管長である。本実施形態では、共通の液側配管5の分岐部分51、52は正面視において概略U字状をなしている。
<第2実施形態の効果>
第2実施形態の熱交換器100によれば、前記第1実施形態の効果に加えて、液側配管5の本数を少なくすることができ、材料コストの増加を抑えることができる。
第2実施形態の熱交換器100によれば、前記第1実施形態の効果に加えて、液側配管5の本数を少なくすることができ、材料コストの増加を抑えることができる。
<第3実施形態>
次に第3実施形態の熱交換器について説明する。
次に第3実施形態の熱交換器について説明する。
本実施形態の熱交換器は、図3に示すように、前記第2実施形態と同様に、液側ヘッダ3の互いに隣接する2つの内部空間3Sにおいて、上側の内部空間3Sの下部開口部X2と下側の内部空間3Sの上部開口部X1とが、共通の液側配管5と連通している。
そして、この熱交換器で100は、下部開口部X2及び上部開口部X1が、液側ヘッダ3の内部を仕切る仕切板31により互いに仕切られている。つまり、下部開口部X2及び上部開口部X1に接続される液側配管5の開口が仕切板により上下2つに分割されている。本実施形態の熱交換器100では、複数の仕切板31に対応して複数の液側配管5が設けられ、各液側配管5の開口が仕切板31により上下2つに分割されている。
ここで、上部開口部X1の開口面積S1と下部開口部X2の開口面積S2とが互いに異なるようにすることが考えられる。
下部開口部X2には液冷媒が流れ込みやすいため、少ない開口面積S2であっても流量が多くなる。一方で、上部開口部X1にはガス冷媒を含んだ気液二相の冷媒が流れるため、下部開口部X2と同じ流量を流すためには、より多くの開口面積S1が必要となる。このため、図4に示すように、上部開口部X1の開口面積S1が、下部開口部X2の開口面積S2よりも大きい構成する。上部開口部X1の開口面積S1と下部開口部X2の開口面積S2とは、上部開口部X1を流れる冷媒流量と下部開口部X2を流れる冷媒流量とが同じとなるように設定することが考えられる。
下部開口部X2には液冷媒が流れ込みやすいため、少ない開口面積S2であっても流量が多くなる。一方で、上部開口部X1にはガス冷媒を含んだ気液二相の冷媒が流れるため、下部開口部X2と同じ流量を流すためには、より多くの開口面積S1が必要となる。このため、図4に示すように、上部開口部X1の開口面積S1が、下部開口部X2の開口面積S2よりも大きい構成する。上部開口部X1の開口面積S1と下部開口部X2の開口面積S2とは、上部開口部X1を流れる冷媒流量と下部開口部X2を流れる冷媒流量とが同じとなるように設定することが考えられる。
その他、暖房運転時において扁平管21と熱交換する空気の風速が場所によって異なる場合、風速が大きい扁平管21では、冷たい空気と温かい冷媒との熱交換が促進されて、冷媒の液化が進む。一方、風速が小さい扁平管21では、熱交換が不十分となってしまい、冷媒が気液二相の状態のままで流れるため圧力損失が大きくなる。この結果、熱交換器全体の分流が悪くなる場合がある。このため、図5に示すように、上部開口部X1の開口面積S1と下部開口部X2の開口面積S2とは、上部開口部X1を流れる冷媒が通過する熱交換部2(扁平管21)と熱交換する空気の風速と、下部開口部X2を流れる冷媒が通過する熱交換部2(扁平管21)と熱交換する空気の風速との比率に基づいて設定することが考えられる。例えば、風速が大きい扁平管21を流れる冷媒が風速が小さい扁平管21を流れる冷媒よりも多くなるように、開口部X1、X2を大きく設定すること等が考えられる。
<第3実施形態の効果>
第3実施形態の熱交換器100によれば、前記第1、2実施形態の効果に加えて、液側配管5の開口と仕切板31とが同じ高さとなり、各内部空間3Sにおける液冷媒の溜まりを好適に低減することができる。また、下部開口部X2及び上部開口部X1に接続される液側配管5の構成を簡単にすることができる。
また、上部開口部X1の開口面積S1及び下部開口部X2の開口面積S2が、上部開口部をX1流れる冷媒流量と下部開口部X2を流れる冷媒流量とが同じとなるように設定されているので、共通の内部空間3Sに接続される複数の扁平管21(扁平管群21G)の間で冷媒流量を均一化することができる。
上部開口部X1の開口面積S1及び下部開口部X2の開口面積S2が、熱交換部2(扁平管21)と熱交換する空気の風速との違いに応じて設定されているので、熱交換器全体の分流を改善することができる。
第3実施形態の熱交換器100によれば、前記第1、2実施形態の効果に加えて、液側配管5の開口と仕切板31とが同じ高さとなり、各内部空間3Sにおける液冷媒の溜まりを好適に低減することができる。また、下部開口部X2及び上部開口部X1に接続される液側配管5の構成を簡単にすることができる。
また、上部開口部X1の開口面積S1及び下部開口部X2の開口面積S2が、上部開口部をX1流れる冷媒流量と下部開口部X2を流れる冷媒流量とが同じとなるように設定されているので、共通の内部空間3Sに接続される複数の扁平管21(扁平管群21G)の間で冷媒流量を均一化することができる。
上部開口部X1の開口面積S1及び下部開口部X2の開口面積S2が、熱交換部2(扁平管21)と熱交換する空気の風速との違いに応じて設定されているので、熱交換器全体の分流を改善することができる。
<第4実施形態>
次に第4実施形態の熱交換器について説明する。
次に第4実施形態の熱交換器について説明する。
本実施形態の熱交換器100は、図6及び図7に示すように、前記実施形態の熱交換部2が空気の流れ方向に沿って前後2列に設けられている。一方の熱交換部(以下、1列目の熱交換部2A)に液側ヘッダ3が接続され、他方の熱交換部(以下、2列目の熱交換部2B)にガス側ヘッダ4が接続されるとともに、液側ヘッダ3及びガス側ヘッダ4が熱交換部2の左右における一方側に設けられている。そして、熱交換部2の左右における他方側に、一列目の熱交換部2A及び2列目の熱交換部2Bの間で冷媒を流通させる折り返しヘッダ7が接続されている。
折り返しヘッダ7の内部は、1列目の熱交換部2Aを構成する複数の扁平管21の他端部に接続されるとともに、2列目の熱交換部2Bを構成する複数の扁平管21の一端部に接続されるものである。この折り返しヘッダ7の内部は、複数の扁平管21の内部流路と連通する空間が形成されている。そして、この折り返しヘッダ7の内部は、複数の仕切板71により上下に複数の内部空間7Sに仕切られている。
この折り返しヘッダ7は、液側ヘッダ3の内部空間3S及びガス側ヘッダ4の内部空間4Sに対応している。つまり、液側ヘッダ3の1つの内部空間3Sに連通する扁平管群21Gと、折り返しヘッダ7の1つの内部空間7Sに連通する扁平管群21Gとは同じであり、折り返しヘッダの1つの内部空間7Sに連通する扁平管群21Gと、ガス側ヘッダ4の1つの内部空間4Sに連通する扁平管群21Gとは同じである。この構成により、熱交換器100が凝縮動作を行うとき(熱交換器が室外熱交換器であるときは暖房運転時)、ガス側ヘッダ4の1つの内部空間4Sから扁平管群21Gに流入して当該扁平管群21Gを流れた冷媒は、折り返りヘッダ7の1つの内部空間7Sを介して扁平管群21Gに流入し、当該扁平管群21Gを流れて液側ヘッダ3の1つの内部空間3Sに流入する。
そして、折り返しヘッダ7には、図8に示すように、1列目の熱交換部2Aとの接続部及び2列目の熱交換部2Bとの接続部の間に、絞り機構8が設けられている。
この絞り機構8は、折り返しヘッダ7の内部空間7Sにおいて中央よりも下側に設けられている。本実施形態の絞り機構8は、折り返しヘッダ7の内部空間7Sを前後に仕切る仕切壁81に形成された前後に貫通する貫通孔81Hを有している。
<第4実施形態の効果>
第4実施形態の熱交換器100によれば、前後2列の熱交換部2A、2Bを有する構成において、折り返しヘッダ7の内部が複数の内部空間7Sに仕切られているので、前記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、折り返しヘッダ7の複数の内部空間7Sに絞り機構8を設けているので、当該絞り機構8を通過する冷媒の流速が増加して冷媒の混合が促進される。特に、気液二相の冷媒の混合が促進されると分流が改善して熱交換効率が向上する。
第4実施形態の熱交換器100によれば、前後2列の熱交換部2A、2Bを有する構成において、折り返しヘッダ7の内部が複数の内部空間7Sに仕切られているので、前記第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、折り返しヘッダ7の複数の内部空間7Sに絞り機構8を設けているので、当該絞り機構8を通過する冷媒の流速が増加して冷媒の混合が促進される。特に、気液二相の冷媒の混合が促進されると分流が改善して熱交換効率が向上する。
なお、第4実施形態の熱交換器100において、図9に示すように、折り返しヘッダ7の複数の内部空間7Sの少なくとも1つにおいて、当該内部空間7Sを更に上下に仕切る仕切り構造9を設けても良い。この仕切り構造9は、一列目の熱交換部の1つ以上の扁平管21と2列目の熱交換器の1つ以上の扁平管21とを連通させる連通空間7S1を形成するものである。この仕切り構造9により、折り返しヘッダ7の内部空間7Sにおいて上下の扁平管を通過した冷媒が混合しないため、冷媒分流の均一化が図れ、熱交換効率を向上させることができる。
<その他の変形実施形態>
なお、本発明は前記各実施形態に限られるものではない。
なお、本発明は前記各実施形態に限られるものではない。
例えば、前記各実施形態では、液側ヘッダ3における全ての内部空間3Sに上部開口部X1及び下部開口部X2を設けているが、図10に示すように、複数の内部空間3Sのうち、最上に位置する内部空間3Sx及び最下に位置する内部空間3Syには、それぞれ1つの開口部Xを設け、複数の内部空間3Sのうち、最上又は最下に位置しない内部空間に上部開口部X1及び下部開口部X2を設ける構成としても良い。
このとき、複数の内部空間3Sのうち、最上に位置する内部空間3Sx及び最下に位置する内部空間3Syは、最上又は最下に位置しない内部空間3Sよりも高さ寸法を小さくすることが望ましい。
また、図9に示した仕切り構造を液側ヘッダ3に設けても良い。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
100・・・熱交換器
2 ・・・熱交換部
21 ・・・伝熱管(扁平管)
3 ・・・液側ヘッダ
31 ・・・仕切板
3S ・・・内部空間
4 ・・・ガス側ヘッダ
41 ・・・仕切板
4S ・・・内部空間
5 ・・・液側配管
6 ・・・ガス側配管
X1 ・・・上部開口部
X2 ・・・下部開口部
S1 ・・・上部開口部の開口面積
S2 ・・・下部開口部の開口面積
2A ・・・一方の熱交換部(1列目の熱交換部)
2B ・・・他方の熱交換部(2列目の熱交換部)
7 ・・・折り返しヘッダ
7S ・・・内部空間
8 ・・・絞り機構
9 ・・・仕切り構造
7S1・・・連通空間
2 ・・・熱交換部
21 ・・・伝熱管(扁平管)
3 ・・・液側ヘッダ
31 ・・・仕切板
3S ・・・内部空間
4 ・・・ガス側ヘッダ
41 ・・・仕切板
4S ・・・内部空間
5 ・・・液側配管
6 ・・・ガス側配管
X1 ・・・上部開口部
X2 ・・・下部開口部
S1 ・・・上部開口部の開口面積
S2 ・・・下部開口部の開口面積
2A ・・・一方の熱交換部(1列目の熱交換部)
2B ・・・他方の熱交換部(2列目の熱交換部)
7 ・・・折り返しヘッダ
7S ・・・内部空間
8 ・・・絞り機構
9 ・・・仕切り構造
7S1・・・連通空間
Claims (15)
- 上下に配列された複数の伝熱管を有する熱交換部と、
前記熱交換部の一端に接続されるとともに、液側配管が接続される液側ヘッダと、
前記熱交換部の他端に接続されるとともに、ガス側配管が接続されるガス側ヘッダとを備え、
前記液側ヘッダの内部は、上下に複数の内部空間に仕切られており、
少なくとも1つの前記内部空間に前記液側配管と連通する複数の開口部が設けられている熱交換器。 - 前記内部空間の上部及び下部に前記開口部が設けられている、請求項1記載の熱交換器。
- 互いに隣接する2つの前記内部空間それぞれの上部及び下部に前記開口部が設けられており、
上側の前記内部空間の下部に設けられた下部開口部と下側の前記内部空間の上部に設けられた上部開口部とが、共通の液側配管と連通している、請求項1記載の熱交換器。 - 前記下部開口部及び前記上部開口部が、前記液側ヘッダの内部を仕切る仕切板により互いに仕切られている、請求項3記載の熱交換器。
- 前記内部空間の上部に設けられた上部開口部の開口面積と前記内部空間の下部に設けられた下部開口部の開口面積とが互いに異なる、請求項1乃至4の何れか一項に記載の熱交換器。
- 前記上部開口部の開口面積が、前記下部開口部の開口面積よりも大きい、請求項5記載の熱交換器。
- 前記上部開口部の開口面積及び前記下部開口部の開口面積が、前記上部開口部を流れる冷媒流量と前記下部開口部を流れる冷媒流量とが同じとなるように設定されている、請求項6記載の熱交換器。
- 前記上部開口部の開口面積及び前記下部開口部の開口面積が、前記上部開口部を流れる冷媒が通過する熱交換部と熱交換する空気の風速と前記下部開口部を流れる冷媒が通過する熱交換部と熱交換する空気の風速との比率に基づいて設定されている、請求項6記載の熱交換器。
- 前記複数の内部空間のうち、最上に位置する前記内部空間及び最下に位置する前記内部空間には、それぞれ1つの前記開口部が設けられ、
前記複数の内部空間のうち、最上又は最下に位置しない前記内部空間の上部及び下部に前記開口部が設けられている、請求項1乃至8の何れか一項に記載の熱交換器。 - 前記複数の内部空間のうち、最上に位置する前記内部空間及び最下に位置する前記内部空間は、最上又は最下に位置しない前記内部空間よりも高さ寸法が小さい、請求項9記載の熱交換器。
- 前記熱交換部は前後2列に設けられており、
一方の前記熱交換部に前記液側ヘッダが接続され、他方の前記熱交換部に前記ガス側ヘッダが接続されるとともに、前記液側ヘッダ及び前記ガス側ヘッダが前記熱交換部の左右における一方側に設けられており、
前記熱交換部の左右における他方側に、一方の前記熱交換部及び他方の前記熱交換部の間で冷媒を流通させる折り返しヘッダが接続されており、
前記折り返しヘッダの内部は、上下に複数の内部空間に仕切られており、
前記液側ヘッダ、前記ガス側ヘッダ及び前記折り返しヘッダは、それらの内部空間が互いに対応している、請求項1乃至10の何れか一項に記載の熱交換器。 - 前記折り返しヘッダは、一方の前記熱交換部との接続部及び他方の前記熱交換部との接続部の間に、絞り機構が設けられている、請求項11記載の熱交換器。
- 前記絞り機構は、前記折り返しヘッダの内部空間において中央よりも下側に設けられている、請求項12記載の熱交換器。
- 前記折り返しヘッダの複数の内部空間の少なくとも1つにおいて、当該内部空間を更に上下に仕切る仕切り構造が設けられており、
前記仕切り構造は、一方の前記熱交換部の1つ以上の扁平管と他方の前記熱交換器の1つ以上の扁平管とを連通させる連通空間を形成する、請求項11乃至13の何れか一項に記載の熱交換器。 - 圧縮機と、室外熱交換器と、絞り機構と、室内熱交換器とが接続された冷媒回路を備える空気調和機において、
前記室外熱交換器又は前記室内熱交換器の少なくとも一方が、請求項1乃至14の何れか一項に記載の熱交換器である空気調和機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016255916A JP2018105606A (ja) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 熱交換器及び空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016255916A JP2018105606A (ja) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 熱交換器及び空気調和機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2018105606A true JP2018105606A (ja) | 2018-07-05 |
Family
ID=62787763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016255916A Pending JP2018105606A (ja) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 熱交換器及び空気調和機 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2018105606A (ja) |
-
2016
- 2016-12-28 JP JP2016255916A patent/JP2018105606A/ja active Pending
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