JP2023051072A - Heat exchanger and air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、熱交換器及び空気調和機に関する。 The present disclosure relates to heat exchangers and air conditioners.
特許文献1には、冷媒の流れる直管の両端部にリターンベンド管が接合された熱交換器が開示されている。
近年、熱交換器において、リターンベンド管などの接続管が接続される伝熱管間隔を小さくする高集積化が進められている。熱交換器の高集積化に伴い、伝熱管間隔の狭い個所が生じることがある。特許文献1に開示された熱交換器を含む公知の熱交換器は、伝熱管間隔に応じて接続管の形状を変更することを教示していない。本開示の提案者は、熱交換器を高集積化する上で、伝熱管間隔を小さくすることに加えて、接続管の形状にも工夫がされるべきであるとの着想を得るに到った。 2. Description of the Related Art In recent years, heat exchangers have been highly integrated by reducing the distance between heat transfer tubes to which connection tubes such as return bend tubes are connected. With the high integration of heat exchangers, there may be places where the intervals between the heat transfer tubes are narrow. Known heat exchangers, including the heat exchanger disclosed in US Pat. The proposer of the present disclosure came to the idea that, in order to increase the integration of heat exchangers, the shape of the connecting pipes should be devised in addition to reducing the intervals between the heat transfer pipes. rice field.
本開示の目的は、高集積化された熱交換器及びこれを備えた空気調和機を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a highly integrated heat exchanger and an air conditioner having the same.
本開示に係る熱交換器は、冷媒が流れる複数の伝熱管と、前記複数の伝熱管のうちの第1間隔で配置された前記伝熱管の端部同士を接続する第1接続管と、前記複数の伝熱管のうちの前記第1間隔よりも小さい第2間隔で配置された前記伝熱管の端部同士を接続する第2接続管と、を備えており、前記第2接続管の外径が、前記第1接続管の外径よりも小さい。 A heat exchanger according to the present disclosure includes: a plurality of heat transfer tubes through which a refrigerant flows; a first connecting tube that connects ends of the heat transfer tubes arranged at a first interval among the plurality of heat transfer tubes; a second connecting pipe that connects ends of the heat transfer tubes arranged at a second interval smaller than the first interval among the plurality of heat transfer tubes, and the outer diameter of the second connecting tube is smaller than the outer diameter of the first connecting pipe.
本開示によると、第2間隔で配置された伝熱管の端部同士が外径の小さい第2接続管で接続されているため、高集積化された熱交換器を製造できる。 According to the present disclosure, since the ends of the heat transfer tubes arranged at the second interval are connected to each other by the second connection tubes having a small outer diameter, a highly integrated heat exchanger can be manufactured.
上記熱交換器において、前記第2接続管はアルミニウム又はアルミニウム合金からなるものであってよい。 In the heat exchanger described above, the second connection pipe may be made of aluminum or an aluminum alloy.
上記熱交換器において、前記複数の伝熱管、前記第1接続管及び前記第2接続管がアルミニウム又はアルミニウム合金からなるものであってよい。これによって、熱交換器を軽量化できる。 In the heat exchanger described above, the plurality of heat transfer tubes, the first connection tube, and the second connection tube may be made of aluminum or an aluminum alloy. This makes it possible to reduce the weight of the heat exchanger.
上記熱交換器は、前記熱交換器は複数の列を有し、各列が2以上の前記伝熱管からなり、前記第1接続管は、同一列上にある前記伝熱管を接続し、前記第2接続管は、隣り合う列にある前記伝熱管を接続するものであってよい。これによって、列ピッチが段ピッチよりも小さくなった熱交換器において列をまたぐところに外径の小さい第2接続管が用いられることで、高集積化された熱交換器を製造できる。 The heat exchanger has a plurality of rows, each row comprising two or more heat transfer tubes, the first connecting pipe connecting the heat transfer tubes on the same row, A second connecting pipe may connect the heat transfer pipes in adjacent rows. As a result, in a heat exchanger in which the row pitch is smaller than the stage pitch, the second connecting pipe with a small outer diameter is used at a position straddling the rows, so that a highly integrated heat exchanger can be manufactured.
上記熱交換器において、前記熱交換器は、第1部分と第2部分とを有し、前記第1部分の前記伝熱管と前記第2部分の前記伝熱管は、前記第2接続管によって接続されていてもよい。これによって、複数の部分で構成された熱交換器を高集積化することができる。 In the above heat exchanger, the heat exchanger has a first portion and a second portion, and the heat transfer tubes of the first portion and the heat transfer tubes of the second portion are connected by the second connecting pipe. may have been As a result, a heat exchanger composed of a plurality of parts can be highly integrated.
上記熱交換器において、前記第1部分の前記伝熱管と前記第2部分の前記伝熱管との距離のうち、最も短い前記伝熱管同士が前記第2接続管によって接続されていてよい。これによって、複数の部分のそれぞれが複数の列を有する熱交換器を高集積化できる。 In the heat exchanger described above, the heat transfer tubes having the shortest distance between the heat transfer tubes of the first portion and the heat transfer tubes of the second portion may be connected by the second connection pipe. As a result, a heat exchanger in which each of a plurality of portions has a plurality of rows can be highly integrated.
上記熱交換器において、前記第1部分の前記伝熱管であって前記第2接続管が接続されていない伝熱管と、前記第2部分の前記伝熱管であって前記第2接続管が接続されていない伝熱管とが、前記第1接続管によって接続されていてよい。 In the above heat exchanger, the heat transfer tubes of the first portion to which the second connecting pipes are not connected and the heat transfer tubes of the second portion to which the second connecting pipes are connected are connected. The heat transfer tubes that are not connected may be connected by the first connection tube.
上記熱交換器において、前記第2接続管が接続された前記伝熱管の内径が前記第2接続管の内径以上であってよい。これによって、第2接続管が接続された伝熱管における圧損増加を抑制できる。 In the above heat exchanger, the inner diameter of the heat transfer tube to which the second connecting pipe is connected may be equal to or greater than the inner diameter of the second connecting pipe. This can suppress an increase in pressure loss in the heat transfer tubes to which the second connection tubes are connected.
上記熱交換器において、前記第2間隔が、前記第1間隔の1/2よりも小さくてもよい。このような伝熱管の間隔が非常に小さい箇所がある場合においても、高集積化された熱交換器を製造できる。 In the above heat exchanger, the second spacing may be smaller than half the first spacing. A highly integrated heat exchanger can be manufactured even when there are portions where the intervals between the heat transfer tubes are very small.
別の観点において、本開示は、上述した熱交換器が搭載された室内機を含む空気調和機に係るものである。 In another aspect, the present disclosure relates to an air conditioner including an indoor unit equipped with the heat exchanger described above.
<第1実施形態>
以下、本開示の第1実施形態に係る熱交換器について、図1を参照しつつ説明する。図1に示す熱交換器1は、複数の伝熱管2と、複数のUベンド3と、複数のフィン4とを含むクロスフィンチューブ型の熱交換器パネルである。熱交換器1においては、複数の伝熱管2が2列に配列されている。各伝熱管2は、図1の紙面に直交する方向に延びたアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる直管である。なお、本実施形態では伝熱管2が直管である場合について説明するが、伝熱管2は、2つの直管部とこれらをつなぐU字形部分とを含むヘアピンチューブであってもよい。複数の伝熱管2は、外径及び内径がすべて同じである。各Uベンド3は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製であって、伝熱管2の端部同士を接続する接続管である。なお、本実施形態において熱交換器1の上下方向及び前後方向は、図1に示したように規定される。
<First embodiment>
A heat exchanger according to a first embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIG. A
平板部材である各フィン4には、複数の伝熱管2が貫通している。各フィン4は、複数の伝熱管2の外周面と接触している。各フィン4はアルミニウムまたはアルミニウム合金製である。本実施形態に係る熱交換器1は、たとえば空気調和機の室内熱交換器として使用される。その場合、室外機から供給されて伝熱管2内を流れる冷媒と、伝熱管2及びフィン4に接触する空気との間で熱交換が行われる。
A plurality of
図1に示す熱交換器1において、水平に延びた伝熱管が上下に等間隔で配列されて、前列及び後列がそれぞれ形成されている。前列は熱交換器1を通過する風の上流側にあり、後列は熱交換器1を通過する風の下流側にある。各列内における伝熱管2の間隔であるピッチ(段ピッチ)P1(第1間隔)は、前列及び後列で同じである。また、前列と後列との水平方向の間隔であるピッチ(列ピッチ)P2は、段ピッチP1より小さい(P2<P1)。前列の最上部にある伝熱管2は、後列の最上部にある伝熱管2よりも段ピッチP1の1/2低い位置にある。したがって、前列の最上部にある伝熱管2と後列の最上部にある伝熱管2との間隔P3(第2間隔)は、((1/2)P1)2+P22の平方根となって、段ピッチP1より小さい(P3<P1)。本実施形態において、間隔P3は、段ピッチP1の1/2よりも小さい(P3<(1/2)P1)。
In the
各列内の伝熱管2の両端部には、冷媒配管が接続される最下部にある伝熱管2の一方の端部を除いて、Uベンド3がろう付けされている。本実施形態において、Uベンド3には、外径が互いに異なるUベンド3aとUベンド3bとの2種類がある。Uベンド3bの外径φBはUベンド3aの外径φAよりも小さい(φB<φA)。同一列内の伝熱管2は、図1に描かれた2つのUベンド3aのほか、伝熱管2の反対側の端部(図1に描かれていない)同士を接続する3つのUベンド3aによって接続されている。隣り合う2列である前列及び後列の最上部にある伝熱管2の端部同士は、Uベンド3bによって接続されている。これによって、熱交換器1において、前列の最下部にある伝熱管2の一方の端部(Uベンド3が接続されていない)から、前列及び後列の伝熱管2と5つのUベンド3aと、1つのUベンド3bと介して、後列の最下部にある伝熱管2の一方の端部(Uベンド3が接続されていない)に到る冷媒流路が形成されている。
U-bends 3 are brazed to both ends of the
図示は省略するが、伝熱管2の端部及びUベンド3bの端部はフレア(拡径)加工されている。各伝熱管2の端部付近の内周面とUベンド3a、3bの端部付近の外周面とがろう付けによって接合されている。本実施形態において、伝熱管2の内径は、Uベンド3aの内径と同じであり、Uベンド3bの内径よりも大きい。Uベンド3a、3bの内径は、拡径部以外の部分での値である。変形例として、伝熱管2の内径はUベンド3aの内径よりも大きくてもよいし、小さくてもよく、Uベンド3bの内径と同じ又は小さくてもよい。別の変形例として、Uベンド3bの端部付近はフレア加工されていなくてもよい。
Although not shown, the end portion of the
このように、本実施形態では、熱交換器1において、間隔P3で配置された伝熱管2の端部同士を接続するUベンド3bの外径が、間隔P1で配置された伝熱管2の端部同士を接続するUベンド3aの外径よりも小さい。これにより、熱交換器1を高集積化することができる。本実施形態では、列ピッチが段ピッチよりも小さくなった熱交換器において列をまたぐところに外径の小さいUベンド3bが用いられることで、高集積化された熱交換器を製造できる。間隔P3が段ピッチP1の1/2よりも小さいため、より高集積化を図ることができる。高集積化された本実施形態に係る熱交換器1において、Uベンド3bをアルミニウムまたはアルミニウム合金製とするメリットは大きい。また、伝熱管2とUベンド3a、3bがアルミニウムまたはアルミニウム合金製であるので、熱交換器1を軽量化することができる。
Thus, in the present embodiment, in the
本実施形態では、Uベンド3bが接続された伝熱管2の内径が、Uベンド3bの内径よりも大きい。そのため、外径が小さいUベンド3bが接続された伝熱管2での圧損増加を抑制することができる。
In this embodiment, the inner diameter of the
<第2実施形態>
本開示の第2実施形態に係る熱交換器を含む空気調和機について説明する。図2に示す空気調和機10は、室内の壁面などに取り付けられる室内機12と、室外に設置される室外機13とを含む。室内機12と室外機13とは冷媒配管17を介して接続されて、冷媒回路を構成している。
<Second embodiment>
An air conditioner including a heat exchanger according to a second embodiment of the present disclosure will be described. The
室外機13には、図3に示されるように、圧縮機21と、圧縮機21の吐出側に接続される四路切換弁22と、圧縮機21の吸入側に接続されたアキュムレータ23と、四路切換弁22に接続された室外熱交換器24と、室外熱交換器24に接続された電動膨張弁25とが含まれている。室外熱交換器24は、室外配管部と、複数のフィン24cとを含むクロスフィンチューブ型の熱交換器パネルである。室外配管部は、複数の伝熱管24aと、伝熱管24aの端部同士を接続する接続管であるUベンド24bとで構成されている。なお、本実施形態では伝熱管24aが直管である場合について説明するが、伝熱管24aは、2つの直管部とこれらをつなぐU字形部分とを含むヘアピンチューブであってもよい。平板部材である各フィン24cには、複数の伝熱管24aが貫通している。各フィン24cは、複数の伝熱管24aの外周面と接触している。各伝熱管24a、Uベンド24b及び各フィン24cは、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。
As shown in FIG. 3, the
電子膨張弁25は、フィルタ26および液閉鎖弁27を介して連絡配管32に接続されており、この連絡配管32を介して室内熱交換器41の一端に接続されている。また、四路切換弁22は、ガス閉鎖弁28を介して連絡配管31に接続されており、連絡配管31を介して室内熱交換器41の他端に接続されている。これら連絡配管31、32は、図2の冷媒配管7に相当する。また、室外機13には、室外熱交換器24で熱交換された後の空気を外部に排出するために、室外ファン29が設けられている。室外ファン29は、室外ファンモータ30によって回転駆動されるプロペラファンである。室外熱交換器24では、圧縮機21または電子膨張弁25を経由して伝熱管24a内を流れる冷媒と、伝熱管24a及びフィン24cに接触する空気との間で熱交換が行われる。
The
室内機12には、連絡配管31、32に接続された室内熱交換器41が設けられている。室内熱交換器41は、室内配管部と、複数のフィン41cとを含むクロスフィンチューブ型の熱交換器パネルである。室内配管部は、複数の伝熱管41aと、伝熱管41aの端部同士を接続する接続管であるUベンド41bとで構成されている。なお、本実施形態では伝熱管41aが直管である場合について説明するが、伝熱管41aは、2つの直管部とこれらをつなぐU字形部分とを含むヘアピンチューブであってもよい。平板部材である各フィン41cには、複数の伝熱管41aが貫通している。各フィン41cは、複数の伝熱管41aの外周面と接触している。各伝熱管41a及び各フィン41cはアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。室内熱交換器41において、冷媒配管7を介して室外機13から供給されて伝熱管41a内を流れる冷媒と、伝熱管41a及びフィン41cに接触する空気との間で熱交換が行われる。
The
室内機12内には、室内ファン42と、室内ファン42を回転駆動する室内ファンモータ43とが設けられている。室内ファン42は、周面に多数の羽根が設けられた円筒形状のクロスフローファンであり、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。室内ファン42は、室内空気を主吸込口46a及び副吸込口46bから室内機12内に吸入させるとともに、室内熱交換器41の伝熱管41a内を流れる冷媒との間で熱交換を行った後の空気を吹出口49から室内に吹き出す。
An
本実施形態において、室内熱交換器41は、図4に示す4つの部分、すなわち、前面上部Ba、前面中間部Bb、前面下部Bc、及び、背面部Bdに区分けすることができる。これら4つの部分Ba、Bb、Bc、Bdは、後述するように冷媒が通過する接続管によって互いに接続されている。室内熱交換器41は、前面上部Baの上端部と背面部Bdの上端部とが近接し、前面上部Baが下方ほど前方に位置し、背面部Bdが下方ほど後方に位置することで、側面視において逆V字形状となっている。前面中間部Bbは鉛直に延びており、前面下部Bcは下方ほど後方に位置するように傾斜している。本実施形態において、各フィン41cは、前面上部Ba、前面中間部Bb、前面下部Bc及び背面部Bdに対応した4つの領域から構成されている。これら4つの領域は、前面上部Baと背面部Bdとの間、前面上部Baと前面中間部Bbとの間、及び、前面中間部Bbと前面下部Bcとの間で互いに離隔している。このように、各フィン41cは、4つの領域に分離されている。本実施形態において室内機12の上下方向及び前後方向は、図4に示したように規定される。
In this embodiment, the
室内熱交換器41の詳細について、図5をさらに参照して説明する。図5に示すように、4つの部分Ba、Bb、Bc、Bdのそれぞれにおいて、複数の伝熱管41aに係る複数の直管が多段2列に配置されている。各列は、室内ファン12に向かう空気流の上流側と下流側のそれぞれにおいて複数の直管によって形成されている。
Details of the
前面上部Baでは、水平に延びた伝熱管41aが前方ほど下方に位置するように斜めに等間隔で配列されて、前列及び後列がそれぞれ形成されている。背面部Bdでは、水平に延びた伝熱管41aが前方ほど上方に位置するように斜めに等間隔で配列されて、前列及び後列がそれぞれ形成されている。前面中間部Bbでは、水平に延びた伝熱管41aが上下に等間隔で配列されて、前列及び後列がそれぞれ形成されている。前面下部Bcでは、水平に延びた伝熱管41aが前方ほど上方に位置するように斜めに等間隔で配列されて、前列及び後列がそれぞれ形成されている。4つの部分Ba、Bb、Bc、Bdのそれぞれにおいて、前列は熱交換器41を通過する風の上流側にあり、後列は熱交換器41を通過する風の下流側にある。
In the front upper portion Ba, horizontally extending
各列内における伝熱管41aの間隔であるピッチ(段ピッチ)P11(第1間隔)は、4つの部分Ba、Bb、Bc、Bdの前列及び後列ですべて共通である。また、前列と後列との間隔であるピッチ(列ピッチ)P12は、4つの部分Ba、Bb、Bc、Bdで共通であって、段ピッチP11より小さい(P12<P11)。いずれの部分Ba、Bb、Bc、Bdにおいても、前列の一方の端部にある伝熱管41aは、後列の一方の端部にある伝熱管41aよりも段ピッチP11の1/2ずれた位置にある。一例として、段ピッチP11は19mmであり、列ピッチP12は11mmである。
A pitch (stage pitch) P11 (first interval), which is the interval between the
本実施形態において、前面上部Baの前列の最下部にある伝熱管41aの一方の端部は、連絡配管31に接続されている。また、前面中間部Bbの後列の最上部にある伝熱管41aの一方の端部は、連絡配管32に接続されている。いずれの部分Ba、Bb、Bc、Bdにおいても、同一列内の各伝熱管2の両端部には、連絡配管31、32が接続された伝熱管41aの一方の端部を除いて、Uベンド41bがろう付けされている。本実施形態において、Uベンド41bには、外径が互いに異なるUベンド51aとUベンド51bとの2種類がある。Uベンド51bの外径φD1はUベンド51aの外径φC1よりも小さい(φD1<φC1)。また、Uベンド51aには、内側曲げ半径が互いに異なるUベンド51a1とUベンド51a2との2種類がある。Uベンド51a1の内側曲げ半径R1(図6A参照)は、Uベンド51a2の内側曲げ半径の内側曲げ半径よりも小さい。一例として、外径φC1は7mmであり、外径φD1は6mmであって、Uベンド51a、51bの肉厚は1.0mmである。
In the present embodiment, one end of the
前面上部Baの同一列内の伝熱管41aは、図5に描かれた2つのUベンド51a1のほか、伝熱管41aの反対側の端部(図5に描かれていない)同士を接続する3つのUベンド51a1によって接続されている。他の部分Bb、Bc、Bdにおいても、同様に、同一列内にある伝熱管41aの端部同士がそれぞれUベンド51a1によって接続されている。また、前面中間部Bbの前列の最下部にある伝熱管41aの一方の端部は、前面下部Bcの前列の最上部にある伝熱管41aの一方の端部とUベンド51a1によって接続されている。前面中間部Bbの後列の最下部にある伝熱管41aの一方の端部は、前面下部Bcの後列の最上部にある伝熱管41aの一方の端部とUベンド51a1によって接続されている。前面上部Baの前列の最上部にある伝熱管41aの一方の端部は、背面部Bdの前列の最上部にある伝熱管41aの一方の端部とUベンド51a2によって接続されている。Uベンド51a2によって接続された2本の伝熱管41aの間隔P13は、段ピッチP11よりも大きい(P13>P11)。一例として、間隔P13は14mmである。
The
前面下部Bcの前列の最下部にある伝熱管41aの一方の端部は、前面下部Bcの後列の最下部にある伝熱管41aの一方の端部とUベンド51bによって接続されている。背面部Bdの前列の最下部にある伝熱管41aの一方の端部は、背面部Bdの後列の最下部にある伝熱管41aの一方の端部とUベンド51bによって接続されている。同じ部分内で隣り合う2列に係る上記2個所においてUベンド51bによって接続された2本の伝熱管41aの間隔P14は、((1/2)P11)2+P122の平方根に等しく、段ピッチP11よりも小さい(P14<P11)。このように、本実施形態では、前面下部Bcと背面部Bdのそれぞれにおいて、列をまたぐところに外径の小さいUベンド51bが用いられている。
One end of the lowermost
前面中間部Bbの前列の最上部にある伝熱管41aの一方の端部は、前面上部Baの後列の最下部にある伝熱管41aの一方の端部とUベンド51bによって接続されている。前面上部Baの後列の最上部にある伝熱管41aは、背面部Bdの後列の最上部にある伝熱管41aとUベンド51bによって接続されている。隣り合う部分の隣り合う2列に係る上記2個所においてUベンド51bによって接続された2本の伝熱管41aの間隔P15は、段ピッチP11よりも小さい(P15<P11)。本実施形態において、間隔P15は間隔P14と同じである。このように、本実施形態では、前面上部Baと前面中間部Bbをまたぐところ、及び、前面上部Baと背面部Bdとをまたぐところに外径の小さいUベンド51bが用いられている。Uベンド51bは、前面上部Baの複数の伝熱管41aと前面中間部Bbの複数の伝熱管41aとの距離のうち、最も距離が短い2本の伝熱管41a同士を接続している。また、Uベンド51bは、前面上部Baの複数の伝熱管41aと背面部Bdの複数の伝熱管41aとの距離のうち、最も距離が短い2本の伝熱管41a同士を接続している。
One end of the
上述したUベンド51a2は、前面上部Baの伝熱管41aであってUベンド51bが接続されていない伝熱管41aと、背面部Bdの伝熱管41aであってUベンド51bが接続されていない伝熱管41aとを接続している。
The U-bends 51a2 described above are the heat-
上記のように伝熱管41a同士がUベンド41b(51a1、51a2、51b)によって接続されることによって、熱交換器41において、連絡配管31が接続された伝熱管41aの一方の端部から、4つの部分Ba、Bb、Bc、Bdの複数の伝熱管41aと複数のUベンド51a1、51a2、51bとを介して、連絡配管32が接続された伝熱管41aの一方の端部に到る冷媒流路が形成されている。
By connecting the
図6A及び6Bを参照して伝熱管41aとUベンド51a1、51bとの接続個所の詳細について説明する。Uベンド51a2と伝熱管41aとの接続については、内側曲げ半径を除き図6Aに関連して説明するものと同じであるため、説明を省略する。
6A and 6B, the details of connection points between the
段ピッチP11で配置された伝熱管41aの端部を接続するUベンド51a1は、上述のように外径φC1及び内側曲げ半径R1を有している。P14で配置された伝熱管41aの端部を接続するUベンド51bは、外径φC1よりも小さい外径φD1及び内側曲げ半径R2(R2<R1)を有している。Uベンド51a1の肉厚は、Uベンド51bの肉厚と同じである。Uベンド51a1、51bは、直管を曲げ加工することによって得られたものであってよい。
The U-bend 51a1 connecting the ends of the
図6Aに示すように、Uベンド51aの端部付近は、フレア加工されていないが、Uベンド51aと接続される伝熱管41aの端部付近はフレア加工されて拡径部52となっている。拡径部52の内径φE1は、Uベンド51aの外径φC1及び伝熱管41aの外径φE2(拡径部52以外の部分での値)よりもやや大きい。Uベンド51aの端部付近が伝熱管41aの拡径部52内に挿入されている。Uベンド51aの端部付近の外周面と伝熱管41aの拡径部52の内周面とがろう付けによって接合されている。一方、図6Bに示すように、Uベンド51bの端部付近は、フレア加工されて拡径部53となっている。また、Uベンド51bと接続される伝熱管41aの端部付近もフレア加工されて拡径部54となっている。拡径部53の内径φE3は、伝熱管41aの外径φE2よりもやや小さい。拡径部54の内径は、拡径部53の外径よりもやや大きい。Uベンド51bの拡径部53が、伝熱管41a1の拡径部54内に挿入されている。Uベンド51bの拡径部53の外周面と伝熱管41a1の拡径部54の内周面とがろう付けによって接合されている。
As shown in FIG. 6A, the vicinity of the end of the U-bend 51a is not flared, but the vicinity of the end of the
本実施形態において、伝熱管41aの内径φE4は、Uベンド51a1の内径φC2と同じであり、Uベンド51a1の内径φC2はUベンド51bの内径φD2よりも大きい。したがって、伝熱管41aの内径φE4は、Uベンド51bの内径φD2よりも大きい(φE4>φD2)。なお、伝熱管41aの内径φE4は拡径部52、53以外の部分での値であり、Uベンド51bの内径φD2は拡径部53以外の部分での値である。変形例として、伝熱管41aの内径φE4は、Uベンド51a1の内径φC2よりも大きくてもよいし、小さくてもよく、またはUベンド51bの内径φD2と同じ又は小さくてもよい。Uベンド51bの端部付近がフレア加工されていなくてもよい。
In this embodiment, the inner diameter φE4 of the
このように、本実施形態では、熱交換器41において、間隔P14で配置された伝熱管41aの端部同士を接続するUベンド51bの外径φD1が、間隔P11で配置された伝熱管2の端部同士を接続するUベンド51a1の外径φC1よりも小さい。そのために、熱交換器41を高集積化することができる。特に、本実施形態では、列ピッチが段ピッチよりも小さくなった熱交換器において、前面下部Bc内及び背面部Bd内の列をまたぐところ、前面上部Baと前面中間部Bbをまたぐところ、及び、前面上部Baと背面部Bdとをまたぐところに外径の小さいUベンド51bが用いられることで、高集積化された熱交換器を製造できる。
Thus, in the present embodiment, in the
また、前面上部Baと背面部Bdとをまたぐところには、これら2つの部分にある伝熱管41aのうちで最も距離が短い2本の伝熱管41a(間隔P15)を接続するUベンド51bと、段ピッチP11よりも大きい間隔P13で配置された2本の伝熱管41aを接続するUベンド51a2とが用いられている。これによって、それぞれが複数段2列に配置された複数の伝熱管41aで構成された前面上部Baと背面部Bdとが接続された高集積化された熱交換器41を実現している。
In addition, a U-bend 51b connecting two
加えて、高集積化された本実施形態に係る熱交換器41において、Uベンド51bをアルミニウムまたはアルミニウム合金製とするメリットは大きい。また、伝熱管41aとUベンド51a、51bがアルミニウムまたはアルミニウム合金製であるので、熱交換器41を軽量化することができる。
In addition, in the highly
さらに、本実施形態では、Uベンド51bが接続された伝熱管2の内径φE4が、Uベンド51bの内径φD2よりも大きい。そのため、外径φD1及び内径φD2が小さいUベンド51bが接続された伝熱管2での圧損増加を抑制することができる。
Furthermore, in this embodiment, the inner diameter φE4 of the
<変形例>
上述した実施形態では、伝熱管の端部同士を接続する接続管としてUベンドを用いているが、接続管としてはUベンド以外を用いてもよい。また、上述した実施形態では、複数の伝熱管が2列に配列されているが、伝熱管が1列又は3列以上に配列されていてもよく、複数の伝熱管が列を形成していなくてもよい。さらに、伝熱管は、直管ではなく、折り曲げられたものであってもよい。伝熱管及び/又はUベンドが銅又は銅合金製であってもよい。
<Modification>
In the above-described embodiment, a U-bend is used as the connection pipe that connects the ends of the heat transfer tubes, but a connection pipe other than the U-bend may be used. Further, in the above-described embodiment, the plurality of heat transfer tubes are arranged in two rows, but the heat transfer tubes may be arranged in one row or in three or more rows, and the plurality of heat transfer tubes do not form rows. may Furthermore, the heat transfer tubes may be bent rather than straight tubes. The heat transfer tubes and/or U-bends may be made of copper or copper alloys.
第2実施形態において、Uベンド51a2の外径は、Uベンド51bの外径φD1よりも大きければUベンド51a1の外径φC1と同じで無くてもよい。また、間隔P14と間隔P15とが異なっていてもよい。さらに、間隔P14の2本の伝熱管41aを接続するUベンドの外径と、間隔P15の2本の伝熱管41aを接続するUベンドの外径とが異なっていてもよい。上述した実施形態では、各伝熱管の端部付近の外周面とUベンドの端部付近の内周面とがろう付けによって接合されているが、Uベンドの端部付近の内周面と各伝熱管の端部付近の外周面とが接合されていてもよい。
In the second embodiment, the outer diameter of the U-bend 51a2 need not be the same as the outer diameter φC1 of the U-bend 51a1 as long as it is larger than the outer diameter φD1 of the U-bend 51b. Also, the interval P14 and the interval P15 may be different. Furthermore, the outer diameter of the U-bend connecting the two
上述した第2実施形態では、Uベンド51aの肉厚がUベンド51bの肉厚と同じで、Uベンド51aの外径がUベンド51bの外径よりも大きいが、Uベンド51aの外径とUベンド51bの外径が同じで、Uベンド51bの肉厚がUベンド51aの肉厚よりも大きいものであってもよい。これにより、Uベンドの曲げしわを発生させることなく高集積化された熱交換器を製造することができる。 In the second embodiment described above, the thickness of the U-bend 51a is the same as the thickness of the U-bend 51b, and the outer diameter of the U-bend 51a is larger than the outer diameter of the U-bend 51b. The outer diameter of the U-bend 51b may be the same, and the thickness of the U-bend 51b may be larger than the thickness of the U-bend 51a. As a result, a highly integrated heat exchanger can be manufactured without causing bending wrinkles in the U-bend.
上述した第2実施形態で開示した技術は、室外熱交換器にも適用できる。室内機は図2に示したような壁掛け型に限らず、天井埋込型、天井吊り下げ型などであってもよい。図2に示した壁掛け型の室内機は、サイズの制約があるため、本開示に係る熱交換器を採用する利益が大きい。また、本開示に係る熱交換器は、空気調和機以外の用途にも使用できる。 The technique disclosed in the second embodiment described above can also be applied to an outdoor heat exchanger. The indoor unit is not limited to the wall-mounted type shown in FIG. Since the wall-mounted indoor unit shown in FIG. 2 has size restrictions, it is highly profitable to adopt the heat exchanger according to the present disclosure. Also, the heat exchanger according to the present disclosure can be used for applications other than air conditioners.
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。 Although the embodiments have been described above, it will be appreciated that various changes in form and detail may be made without departing from the spirit and scope of the claims.
1 熱交換器
2 伝熱管
3(3a、3b) Uベンド(接続管)
4 フィン
10 空気調和機
12 室内機
13 室外機
17 冷媒配管
24 室外熱交換器
24a 伝熱管
24b Uベンド
24c フィン
41 室内熱交換器(前面上部Ba、前面中間部Bb、前面下部Bc、背面部Bd)
41a 伝熱管
41b(51a1、51a2、51b) Uベンド(接続管)
41c フィン
1
4
41a
41c Fin
Claims (10)
前記複数の伝熱管のうちの第1間隔で配置された前記伝熱管の端部同士を接続する第1接続管と、
前記複数の伝熱管のうちの前記第1間隔よりも小さい第2間隔で配置された前記伝熱管の端部同士を接続する第2接続管と、を備えており、
前記第2接続管の外径が、前記第1接続管の外径よりも小さい熱交換器。 a plurality of heat transfer tubes through which a refrigerant flows;
a first connection pipe that connects ends of the heat transfer tubes arranged at a first interval among the plurality of heat transfer tubes;
a second connecting pipe that connects ends of the heat transfer tubes arranged at a second interval smaller than the first interval among the plurality of heat transfer tubes,
A heat exchanger in which the outer diameter of the second connecting pipe is smaller than the outer diameter of the first connecting pipe.
前記第1接続管は、同一列上にある前記伝熱管を接続し、
前記第2接続管は、隣り合う列にある前記伝熱管を接続する、請求項1~3のいずれか1項に記載の熱交換器。 The heat exchanger has a plurality of rows, each row consisting of two or more heat transfer tubes,
The first connecting pipe connects the heat transfer pipes on the same row,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the second connecting pipe connects the heat transfer pipes in adjacent rows.
前記第1部分の前記伝熱管と前記第2部分の前記伝熱管は、前記第2接続管によって接続される、請求項1~3のいずれか1項に記載の熱交換器。 the heat exchanger has a first portion and a second portion;
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat transfer tubes of the first portion and the heat transfer tubes of the second portion are connected by the second connection pipe.
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