JP2021081076A - 熱交換器 - Google Patents
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Abstract
Description
上下方向に並べられる複数の伝熱管と、
複数の前記伝熱管の端部が接続される液ヘッダと、
上下方向に並べられかつ前記液ヘッダに接続される複数の接続管と、を備えており、
前記伝熱管は、最も下に配置される第1伝熱管と、前記第1伝熱管の上に隣接して配置される第2伝熱管と、を有し、
前記接続管は、最も下に配置される第1接続管と、前記第1接続管よりも上に配置される第2接続管と、を有し、
前記液ヘッダは、前記第1接続管と前記第1伝熱管とが接続される第1流路と、前記第2接続管と前記第2伝熱管が接続される第2流路とを有する。
この構成によれば、暖房運転のために熱交換器が蒸発器として用いられる場合、第1伝熱管よりも上側では、液ヘッダによって冷媒を分流して第2伝熱管及び第3伝熱管に流すことができる。
前記第1プレートに、上下方向において前記第1伝熱管が設けられている範囲に配置された第1開口と、上下方向において前記第2伝熱管と前記第3伝熱管とが設けられている範囲にわたって配置された第2開口とが形成され、
前記第2プレートには、前記第1開口と前記第1伝熱管との間に形成される第3開口と、前記第2開口と前記第2伝熱管との間に形成される第4開口と、前記第2開口と前記第3伝熱管との間に形成される第5開口と、が形成され、
前記第1流路が、前記第1開口と前記第3開口とにより形成される。
このような構成によって、第1流路と第2流路との双方に、同一形状の開口を用いることができ、これらの開口を有する第2プレートの加工を容易に行うことができる。
前記第3プレートには、前記複数の伝熱管に連通する複数の同一形状の第6開口が上下方向に並べて形成され、
最も下に配置される第6開口が、前記第1開口と前記第3開口と重なる位置に配置され前記第1流路の一部を構成している。
このような構成によって、同一形状の複数の第6開口の一つを第1流路の一部として用いることができる。複数の第6開口は同一形状であるので、第3プレートに複数の第6開口を形成する加工を容易に行うことができる。
このような構成によって、第1接続管と第2接続管との液ヘッダ側の一端部が接近していたとしても、第1接続管と第2接続管との他端部同士を離して配置することができ、第1接続管及び第2接続管に対する他の冷媒配管の接続作業を容易に行うことができる。
冷凍装置としての空気調和機1は、室外に設置される室外機2と、室内に設置される室内機3とを備えている。室外機2と室内機3とは、連絡配管によって互いに接続されている。空気調和機1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行う冷媒回路4を備えている。冷媒回路4には、室内熱交換器11、圧縮機12、油分離器13、室外熱交換器14、膨張弁(膨張機構)15、アキュムレータ16、四方切換弁17等が設けられており、これらが冷媒配管10によって接続されている。冷媒配管10は、液配管10Lとガス配管10Gとを含む。
圧縮機12は、吸入ポートから吸入した冷媒を圧縮して吐出ポートから吐出するものである。圧縮機12としては、例えば、スクロール圧縮機等の種々の圧縮機を採用することができる。
室外熱交換器14は、冷媒を室外空気と熱交換させるためのものである。本実施形態の室外熱交換器14は、マイクロチャネル型熱交換器である。室外熱交換器14の近傍には、室外空気を室外熱交換器14へ送風するための室外ファン18が設けられている。室外熱交換器14の液側端には、キャピラリ管を有する分流器19が接続されている。
図2は、空気調和機の室外熱交換器を示す斜視図である。図3は、室外熱交換器を展開して示す概略図である。図4は、図3のA−A矢視断面図である。
以下の説明において、向きや位置を説明するために、「上」、「下」、「左」、「右」、「前(前面)」、「後(背面)」等の表現を用いる場合がある。これらの表現は、特に断りの無い限り、図2中に描画した矢印の方向に従う。具体的に以下の説明では、図2中の矢印Xの方向を左右方向、矢印Yの方向を前後方法、矢印Zの方向を上下方向とする。なお、これらの方向や位置を表す表現は、説明の便宜上用いられるものであって、特記無き場合、室外熱交換器14全体や室外熱交換器14の各構成の向きや位置を記載の表現の向きや位置に特定するものではない。
暖房運転の際に、分流器19で分流された液状冷媒は、キャピラリ管37A〜37F及び接続管35A〜35Fを流れて液ヘッダ21内の各流路33A〜33Fに流入し、各流路33A〜33Fに接続された1又は複数の伝熱管26を通ってガスヘッダ22へ流れる。逆に、冷房運転又は除霜運転の際に、ガスヘッダ22で各伝熱管26に分流された冷媒は、液ヘッダ21の各流路33A〜33Fに流入し、各流路33A〜33Fから各キャピラリ管37A〜37Fを流れて分流器19で合流する。
以下、液ヘッダ21の具体的な構成について説明する。
図5は、液ヘッダの下部側を示す側面図である。図6は、液ヘッダの下部側を示す正面図である。図7は、液ヘッダの底面図である。図8は、図6のB−B矢視断面図である。図9は、図6のC−C矢視断面図である。図10は、室外熱交換器の液ヘッダの分解斜視図である。
図11は、第1取付プレートの正面図である。
図10及び図11に示すように、第1取付プレート51は、上下方向Zに長い長方形状の板材である。第1取付プレート51は、左右方向Xに沿って配置されている。第1取付プレート51には、複数の第1貫通孔51aが前後方向Yに貫通して形成されている。複数の第1貫通孔51aは、上下方向Zに並べて形成されている。第1貫通孔51aは、左右方向Xに長い孔である。図8及び図9に示すように、第1貫通孔51aには、伝熱管26の一端が挿入される。第1貫通孔51aの内周部と伝熱管26の外周面とは、ろう付けで接合される。
図12は、第2取付プレートの正面図である。
図10及び図12に示すように、第2取付プレート52は、上下方向Zに長い長方形状の板材である。第2取付プレート52は、上下方向Zの長さ及び左右方向Xの長さが第1取付プレート51の上下方向Zの長さ及び左右方向Xの長さと同一である。第2取付プレート52は、左右方向Xに沿って配置されている。第2取付プレート52には、複数の第2貫通孔52aが前後方向Yに貫通して形成されている。複数の第2貫通孔52aは、上下方向Zに並べて形成されている。第2貫通孔52aは、左右方向Xに長い孔である。第2貫通孔52aは、その左右方向Xの長さ及び上下方向Zの長さが、第1貫通孔51aの左右方向Xの長さ及び上下方向Zの長さよりも大きい。複数の第2貫通孔52aは、複数の第1貫通孔51aと同一のピッチで形成されている。第1取付プレート51と第2取付プレート52とを重ね合わせたとき、複数の第1貫通孔51aと複数の第2貫通孔52aとは重なって配置され、互いに連通した状態となる。
図13は、第3流路形成プレートの正面図である。
図10及び図13に示すように、第3流路形成プレート63は、上下方向Zに長い長方形状の板材である。第3流路形成プレート63は、その上下方向Zの長さ及び左右方向Xの長さが、第2取付プレート52の上下方向Zの長さ及び左右方向Xの長さと同一である。第3流路形成プレート63は、左右方向Xに沿って配置されている。第3流路形成プレート63には、複数の開口63aが前後方向Yに貫通して形成されている。複数の開口63aは、上下方向Zに並べて形成されている。開口63aは、左右方向Xに長い孔である。開口63aは、その左右方向Xの長さが第1貫通孔51aの左右方向Xの長さよりも小さい。開口63aは、その上下方向Zの長さが第1貫通孔51aの上下方向Zの長さよりも大きい。本実施形態では、第3流路形成プレート63の開口63aのことを「第6開口」ともいう。
図14は、第2流路形成プレートの正面図である。
図10及び図14に示すように、第2流路形成プレート62は、上下方向Zに長い長方形状の板材である。第2流路形成プレート62は、その上下方向Zの長さ及び左右方向Xの長さが第3流路形成プレート63の上下方向Zの長さ及び左右方向Xの長さと同一である。第2流路形成プレート62は、左右方向Xに沿って配置されている。第2流路形成プレート62には、複数の開口62aが前後方向Yに貫通して形成されている。複数の開口62aは、上下方向Zに並べて形成されている。第2流路形成プレート62の開口62aは、その左右方向Xの長さ及び上下方向Zの長さが、第3流路形成プレート63の開口63aの左右方向Xの長さ及び上下方向Zの長さよりも小さい。
図15は、第1流路形成プレートの正面図である。
図10及び図15に示すように、第1流路形成プレート61は、上下方向Zに長い長方形状の板材である。第1流路形成プレート61の上下方向Zの長さ及び左右方向Xの長さは、第2流路形成プレート62の上下方向Zの長さ及び左右方向Xの長さと同一である。第1流路形成プレート61は、左右方向Xに沿って配置されている。第1流路形成プレート61には、複数の開口61a,61bが前後方向Yに貫通して形成されている。複数の開口61a,61bは、上下方向Zに並べて形成されている。第1流路形成プレート61の開口61a,61bは、最も下に配置された第1開口61aと、第1開口61aよりも上に並べて配置された複数の第2開口61bとを有する。
図16は、第3取付プレートの正面図である。
図10及び図16に示すように、第3取付プレート53は、上下方向Zに長い長方形状の板材である。第3取付プレート53は、その上下方向Zの長さ及び左右方向Xの長さが第1流路形成プレート61と上下方向Zの長さ及び左右方向Xの長さと同一である。第3取付プレート53は、左右方向Xに沿って配置されている。第3取付プレート53には、複数の第3貫通孔53aが前後方向Yに貫通して形成されている。複数の第3貫通孔53aは、上下方向Zに並べて形成されている。第3取付プレート53の第3貫通孔53aは、第3取付プレート53の左右方向Xの一方側(空気の流れ方向aの上流側)に偏った位置に配置されている。最も下の第3貫通孔53aと、下から2番目の第3貫通孔53aとは接近して配置されている。下から2番目の第3貫通孔53aと、下から3番目の第3貫通孔53aとは、第2熱交換部31Bの上下方向Zの長さに相当する間隔をあけて配置されている。
(1)図3に示すように、本実施形態の室外熱交換器14は、上下方向Zに並べられる複数の伝熱管26と、複数の伝熱管26の端部が接続される液ヘッダ21と、上下方向Zに並べられかつ液ヘッダ21に接続される複数の接続管35とを備える。伝熱管26は、最も下に配置される第1伝熱管26aと、第1伝熱管26aの上に隣接して配置される第2伝熱管26bとを有する。接続管35は、最も下に配置される第1接続管35Aと、第1接続管35Aよりも上に配置される第2接続管35Bとを有する。液ヘッダ21は、図3及び図8に示すように、第1接続管35Aと第1伝熱管26aとが接続される第1流路33Aと、第2接続管35Bと第2伝熱管26bが接続される第2流路33Bとを有している。
14 :室外熱交換器
21 :液ヘッダ
22 :ガスヘッダ
26 :伝熱管
26a :第1伝熱管
26b :第2伝熱管
26c :第3伝熱管
26p :孔(流路)
33A :第1流路
33B :第2流路
35 :接続管
35A :第1接続管
35B :第2接続管
61 :第1流路形成プレート(第1プレート)
61a :第1開口
61b :第2開口
62 :第2流路形成プレート(第2プレート)
62a3 :第3開口
62a4 :第4開口
62a5 :第5開口
63 :第3流路形成プレート(第3プレート)
63a :第6開口
Claims (8)
- 上下方向に並べられる複数の伝熱管(26)と、
複数の前記伝熱管(26)の端部が接続される液ヘッダ(21)と、
上下方向に並べられかつ前記液ヘッダ(21)に接続される複数の接続管(35)と、を備えており、
前記伝熱管(26)は、最も下に配置される第1伝熱管(26a)と、前記第1伝熱管(26a)の上に隣接して配置される第2伝熱管(26b)と、を有し、
前記接続管(35)は、最も下に配置される第1接続管(35A)と、前記第1接続管(35A)よりも上に配置される第2接続管(35B)と、を有し、
前記液ヘッダ(21)は、前記第1接続管(35A)と前記第1伝熱管(26a)とが接続される第1流路(33A)と、前記第2接続管(35B)と前記第2伝熱管(26b)が接続される第2流路(33B)とを有する、熱交換器。 - 前記複数の伝熱管(26)が、前記第2伝熱管(26b)の上に配置される第3伝熱管(26c)を有し、
前記第3伝熱管(26c)が、前記第2流路(33B)に接続される、請求項1に記載の熱交換器。 - 前記液ヘッダ(21)が、第1プレート(61)と、前記第1伝熱管(26a)と前記第1接続管(35A)との並び方向に前記第1プレート(61)に重ねられかつ前記第1プレート(61)よりも前記第1伝熱管(26a)側に配置される第2プレート(62)とを有し、
前記第1プレート(61)に、上下方向において前記第1伝熱管(26a)が設けられている範囲に配置された第1開口(61a)と、上下方向において前記第2伝熱管(26b)と前記第3伝熱管(26c)とが設けられている範囲にわたって配置された第2開口(61b)とが形成され、
前記第2プレート(62)には、前記第1開口(61a)と前記第1伝熱管(26a)との間に形成される第3開口(62a3)と、前記第2開口(61b)と前記第2伝熱管(26b)との間に形成される第4開口(62a4)と、前記第2開口(61b)と前記第3伝熱管(26c)との間に形成される第5開口(62a5)と、が形成され、
前記第1流路(33A)が、前記第1開口(61a)と前記第3開口(62a3)とにより形成される、請求項2に記載の熱交換器。 - 前記第2プレート(62)に形成される前記第3開口(62a3)と前記第4開口(62a4)と前記第5開口(62a5)とが、上下方向に並べて形成され、同一形状である、請求項3に記載の熱交換器。
- 前記液ヘッダ(21)が、前記第2プレート(62)よりも前記第1伝熱管(26a)側に配置される第3プレート(63)を有し、
前記第3プレート(63)には、前記複数の伝熱管(26)に連通する複数の同一形状の第6開口(63a)が上下方向に並べて形成され、
最も下に配置される第6開口(63a)が、前記第1開口(61a)と前記第3開口(62a3)と重なる位置に配置され前記第1流路(33A)の一部を構成している、請求項3又は4に記載の熱交換器。 - 前記第1接続管(35A)と前記第2接続管(35B)とが隣接して配置され、前記第1接続管(35A)は、前記第2接続管(35B)が延びる方向とは異なる方向に湾曲した形状を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱交換器。
- 複数の前記伝熱管(26)の長さ方向の他端部に接続されたガスヘッダ(22)をさらに備えている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱交換器。
- 前記伝熱管(26)が、複数の流路(26p)を内部に有する多穴管である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱交換器。
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