JP2022028490A - 熱交換器 - Google Patents
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Abstract
Description
実施例1の熱交換器7は、図1に示されているように、空気調和装置1に設けられている。図1は、実施例1の熱交換器7が設けられている空気調和装置1を示すブロック図である。空気調和装置1は、室外機2と室内機3とを備えている。室外機2は、屋外に設置されている。室内機3は、空気調和装置1により冷暖房される室内に設置されている。室外機2は、圧縮機5と四方弁6と熱交換器7と膨張弁8とを備えている。圧縮機5は、吸入管11を介して四方弁6に接続され、吐出管12を介して四方弁6に接続されている。圧縮機5は、吸入管11から供給される低圧気相冷媒を圧縮し、低圧気相冷媒が圧縮されることにより生成された高圧気相冷媒を吐出管12に吐出する。
図2は、実施例1の熱交換器7を示す正面図である。熱交換器7は、ヘッダ21とヘッダ22と複数の扁平伝熱管23と複数のフィン24とを備えている。ヘッダ21は、管状に形成され、上下方向25に平行である直線に沿うように、配置されている。上下方向25は、熱交換器7を設置したとき鉛直方向に概ね平行である。ヘッダ21には、冷媒配管16が接合され、ヘッダ21の内部は、冷媒配管16を介して膨張弁8に接続されている。ヘッダ22は、管状に形成され、上下方向25に平行である直線に沿うように、かつ、ヘッダ21の上下方向25における端部の位置がヘッダ22の上下方向25における端部の位置と等しくなるように、配置されている。ヘッダ22には、冷媒配管14が接合され、ヘッダ22の内部は、冷媒配管14を介して四方弁6に接続されている。
複数の扁平伝熱管23のうちの1つの扁平伝熱管31は、図4に示されているように、概ね平坦である帯状に形成されている。図4は、実施例1の熱交換器の扁平伝熱管31を示す正面図である。扁平伝熱管31の幅広な面に沿う平面は、流通方向26に平行であり、上下方向25に概ね垂直である。扁平伝熱管31の内部には、流通方向26に並ぶ複数の流路33が形成されている。複数の流路33は、複数の風上側流路34(複数の第2流路)と複数の風下側流路35(複数の第1流路)とを含んでいる。複数の風上側流路34は、扁平伝熱管31の端面の流通方向26における中央36より風上側に位置している。複数の風下側流路35は、中央36より風下側に位置し、複数の風上側流路34より風下側に配置されている。複数の扁平伝熱管23のうちの扁平伝熱管31と異なる他の扁平伝熱管も、扁平伝熱管31と同様に形成され、複数の流路33が並ぶ方向が流通方向26に沿うように配置されている。
図5は、実施例1の熱交換器7のヘッダ21を示す斜視図である。ヘッダ21は、本体部41と第1仕切り部材42と第2仕切り部材43と第3仕切り部材44と凸壁45とを備えている。本体部41は、筒状部材46と上壁部材47と下壁部材48とを備えている。筒状部材46は、円筒状に形成され、上下方向25に平行な直線に沿うように配置されている。上壁部材47は、筒状部材46の上端の開口を塞いでいる。下壁部材48は、筒状部材46の下端の開口を塞いでいる。すなわち、本体部41は、中空状に形成され、本体部41の内部には、円柱状の内部空間49が形成されている。
空気調和装置1は、四方弁6が暖房モードに切り替えられることにより、暖房運転を実行する。圧縮機5は、四方弁6から供給された低圧気相冷媒を圧縮し、低圧気相冷媒が圧縮されることにより生成された高圧気相冷媒を四方弁6に供給する(図1参照)。四方弁6は、暖房モードに切り替えられていることにより、圧縮機5から供給された高圧気相冷媒を室内機3の熱交換器18に供給する。熱交換器18は、凝縮器として機能し、四方弁6から供給された高圧気相冷媒と室内の空気とを熱交換することにより、室内の空気を加熱し、高圧気相冷媒が放熱することにより生成される過冷却状態の高圧液相冷媒を室外機2の膨張弁8に供給する。膨張弁8は、熱交換器18から供給された高圧液相冷媒を膨張させ、高圧液相冷媒が膨張することにより生成される湿り度の高い状態の低圧気液二相冷媒を熱交換器7に供給する。
空気調和装置1は、四方弁6が冷房モードに切り替えられることにより、冷房運転を実行する。圧縮機5は、四方弁6から供給された低圧気相冷媒を圧縮し、低圧気相冷媒が圧縮されることにより生成された高圧気相冷媒を四方弁6に供給する(図1参照)。四方弁6は、冷房モードに切り替えられていることにより、圧縮機5から供給された高圧気相冷媒を熱交換器7に供給する。四方弁6から熱交換器7に供給された高圧気相冷媒は、ヘッダ22の内部空間に供給され、複数の扁平伝熱管23の複数の流路33に分流される。複数の流路33を流れるガス冷媒は、複数の扁平伝熱管23の外部を流れる空気と熱交換することにより、過冷却状態の高圧液相冷媒に状態変化する。複数の流路33を流れた高圧液相冷媒は、ヘッダ21の差込空間53に供給される(図5、6参照)。差込空間53(風上側差込空間61、風下側差込空間62)に供給された高圧液相冷媒は、複数の冷媒流入口67を介して第1循環路56に供給され、第1循環路56を下降し、第1循環路56の下部に溜まる。第1循環路56の下部に溜まった高圧液相冷媒は、冷媒流入口60を介して冷媒流入空間51に供給される。冷媒流入空間51に供給された液冷媒は、冷媒配管16を介して膨張弁8に供給される。すなわち、熱交換器7は、四方弁6から供給された高圧気相冷媒と外気とを熱交換することにより、高圧気相冷媒が放熱することにより生成された過冷却状態の高圧液相冷媒を膨張弁8に供給し、凝縮器として適切に機能することができる。
実施例1の熱交換器7は、複数の扁平伝熱管23とヘッダ21とを備えている。複数の扁平伝熱管23の各々の内部には、複数の風下側流路35と複数の風上側流路34とが形成されている。ヘッダ21の内部には、差込空間53が形成されている。ヘッダ21は、さらに、管貫通壁部分68と凸壁45と複数の冷媒流入口67とを備えている。管貫通壁部分68には、差込空間53のうちの風下側差込空間62に複数の風下側流路35が接続されるように、かつ、差込空間53のうちの風上側差込空間61に複数の風上側流路34が接続されるように、複数の扁平伝熱管23が貫通している。凸壁45は、差込空間53を風下側差込空間62と風上側差込空間61とに区画している。複数の冷媒流入口67は、管貫通壁部分68のうちの風下側差込空間62に接する風下側内壁面65に向かって冷媒が流れるように、冷媒を風下側差込空間62に供給する。このとき、凸壁45は、風下側差込空間62から風上側差込空間61に冷媒が流れる連通路63が凸壁45と管貫通壁部分68との間に形成されるように、管貫通壁部分68から離れている。
21:ヘッダ
23:複数の扁平伝熱管
34:複数の風上側流路
35:複数の風下側流路
41:本体部
42:第1仕切り部材
43:第2仕切り部材
44:第3仕切り部材
45:凸壁
53:差込空間
61:風上側差込空間
62:風下側差込空間
63:連通路
64:風上側内壁面
65:風下側内壁面
67:複数の冷媒流入口
68:管貫通壁部分
70:ヘッダ
71:凸壁
72:縁
73:複数の切欠き
74:複数の第4仕切り部材
75:複数の差込空間
76:風上側差込空間
77:風下側差込空間
78:連通路
80:ヘッダ
82:複数の仕切り部材
83:凸壁
84:複数の差込空間
86:風上側差込空間
87:風下側差込空間
88:縁
89:連通路
91:複数の切欠き
Claims (7)
- 各々の内部に複数の第1流路と複数の第2流路とが形成される複数の扁平伝熱管と、
差込空間が内部に形成されるヘッダとを備え、
前記ヘッダは、
前記差込空間のうちの第1空間に前記複数の第1流路が接続されるように、かつ、前記差込空間のうちの第2空間に前記複数の第2流路が接続されるように、前記複数の扁平伝熱管が貫通する管貫通壁部分と、
前記差込空間を前記第1空間と前記第2空間とに区画する凸壁と、
前記管貫通壁部分のうちの前記第1空間に接する内壁面に向かって冷媒が流れるように、前記冷媒を前記第1空間に供給する流入部とを有し、
前記凸壁は、前記第1空間から前記第2空間に前記冷媒が流れる連通路が前記凸壁と前記管貫通壁部分との間に形成されるように、前記管貫通壁部分から離れている
熱交換器。 - 前記流入部は、前記内壁面に対向する領域に形成される
請求項1に記載の熱交換器。 - 前記ヘッダは、前記冷媒が循環する循環空間と前記差込空間とを隔てる仕切り部材をさらに有し、
前記流入部は、前記仕切り部材のうちの前記第1空間と前記循環空間とを連通する孔から形成される
請求項1または請求項2に記載の熱交換器。 - 前記凸壁には、前記複数の扁平伝熱管の端部が差し込まれる複数の切欠きが形成される
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の熱交換器。 - 前記ヘッダは、前記複数の扁平伝熱管がそれぞれ配置される複数の空間に前記差込空間を区切る複数の仕切り部材をさらに有し、
前記流入部は、前記複数の空間に前記冷媒をそれぞれ供給する複数の流入部を含む
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の熱交換器。 - 前記複数の流入部は、前記複数の扁平伝熱管の端面が前記複数の流入部に対向しないように、配置される
請求項5に記載の熱交換器。 - 前記複数の流入部は、前記複数の空間の下部にそれぞれ接続されるように、形成される
請求項5または請求項6に記載の熱交換器。
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