JP2023053680A - Fin tube heat exchanger and air conditioner comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はフィンチューブ熱交換器及びこれを備えた空気調和機に関し、特に送風ファンが熱交換器の上部に搭載されたトップフロー型の室外機を備えたものに好適なものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a finned-tube heat exchanger and an air conditioner having the same, and is particularly suitable for a top-flow type outdoor unit in which a blower fan is mounted above the heat exchanger.
空気調和機の中でも、商用ビル等の建築物に用いられる大型の空気調和機においては、１台から複数台の室外機と、この室外機と冷媒配管で接続された複数台の室内機を備えた空気調和機が使用されている。このような空気調和機は、例えば、ＶＲＦ(Variable Refrigerant Flow)方式と呼ばれ、ＶＲＦ方式の空気調和機に使用される室外機は、送風ファンが室外熱交換器の上部に搭載された形式のトップフロー型の室外機が多く使用されている。また、このような空気調和機においては、室外機１ユニット当たりの冷房・暖房能力の向上が求められている。この能力向上のため、室外熱交換器は大型化や複雑な構造になっており、製造性が低下している。 Among air conditioners, large air conditioners used in buildings such as commercial buildings are equipped with one to a plurality of outdoor units and a plurality of indoor units connected to the outdoor units by refrigerant pipes. An air conditioner is used. Such air conditioners are called, for example, VRF (Variable Refrigerant Flow) type air conditioners. Top-flow type outdoor units are often used. In addition, in such air conditioners, improvement in cooling/heating capacity per unit of the outdoor unit is required. Due to this improvement in capacity, outdoor heat exchangers have become larger and have a more complicated structure, which has reduced manufacturability.
空気調和機の室外機としては、横並びに配置された一対の送風機と、各送風機に対応するように当該送風機の上流側となる下方に配置され、相互に対称形状の左右一対の半体同士が並設されて構成された室外熱交換器を備えるものが特開２０１６－１８０５４３号公報（特許文献１）に記されている。 As the outdoor unit of the air conditioner, a pair of fans arranged side by side and a pair of left and right halves of mutually symmetrical shapes are arranged below and upstream of the respective fans so as to correspond to each fan. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2016-180543 (Patent Document 1) describes an outdoor heat exchanger that is arranged in parallel.
また、上記特許文献１に記載されている空気調和機よりも室外熱交換器における冷媒パス数を増やし、暖房能力を向上させたフィンチューブ熱交換器が特開２０１６－２２３６７２号公報（特許文献２）に記されている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2016-223672 (Patent Document 2) discloses a finned-tube heat exchanger that increases the number of refrigerant paths in the outdoor heat exchanger and improves the heating capacity compared to the air conditioner described in
室外熱交換器に使用される伝熱管は、通常細い管形状であるため、冷媒の流動抵抗を減らすため、上記特許文献２に記載されているように冷媒パスを多くして、それぞれの冷媒パスが熱交換器内部を往復する構成になっている。このような多パスのフィンチューブ熱交換器を上記特許文献１に記載のように、左右一対の半体同士の熱交換器を並設して構成したフィンチューブ熱交換器とする場合、左右の熱交換器を相互に対称形状になるように配置しているため、室外機１ユニットに対し、左側に配置される熱交換器と右側に配置される熱交換器は異なる形状となる。このため、左側に配置される熱交換器と右側に配置される熱交換器の２種類の熱交換器を別々に製造する必要があり、フィンチューブ熱交換器の製造コストが上昇する課題があった。
Since heat transfer tubes used in outdoor heat exchangers are usually thin tubes, in order to reduce the flow resistance of the refrigerant, the number of refrigerant paths is increased as described in Patent Document 2, and each refrigerant path is configured to reciprocate inside the heat exchanger. When such a multipath fin-tube heat exchanger is configured by arranging a pair of left and right halves of heat exchangers in parallel, as described in
本発明の目的は、左右一対の熱交換器を並設して構成されている室外熱交換器の製造コストを抑制することのできるフィンチューブ熱交換器及びこれを備えた空気調和機を得ることにある。 An object of the present invention is to obtain a finned-tube heat exchanger and an air conditioner having the same that can reduce the manufacturing cost of an outdoor heat exchanger configured by arranging a pair of left and right heat exchangers side by side. It is in.
上記目的を達成するため、本発明は、空気が通過可能に互いに所定の間隔をあけて積層し、空気流に対して複数列組み合わせて配置した複数枚の伝熱フィンと、複数枚の前記伝熱フィンを貫通し、内部を冷媒が流通するパスを形成する複数の伝熱管を備え、各列の前記伝熱フィンを貫通する前記伝熱管は空気流の方向に対し互いに千鳥状に配置されている熱交換器を、左右に並設して構成されている室外熱交換器であって、左右に並設された前記熱交換器の一方は、他方の前記熱交換器に対して上下反転させて配置した関係になるように構成されていることを特徴とするフィンチューブ熱交換器にある。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of heat transfer fins which are stacked with a predetermined interval between each other so that air can pass through and are arranged in a plurality of rows in combination with respect to the air flow, and a plurality of the heat transfer fins. A plurality of heat transfer tubes passing through the heat fins and forming paths through which a refrigerant flows are provided, and the heat transfer tubes passing through the heat transfer fins in each row are arranged in a zigzag pattern with respect to the air flow direction. The outdoor heat exchanger is constructed by arranging two heat exchangers side by side on the left and right, one of the heat exchangers arranged on the left and right is turned upside down with respect to the other heat exchanger. A finned-tube heat exchanger characterized in that it is arranged in a relationship of
本発明の他の特徴は、室外熱交換器と、前記室外熱交換器の上部に配設された送風ファンと、圧縮機を備える空気調和機において、前記室外熱交換器として上記のフィンチューブ熱交換器が用いられていることを特徴とする。 Another feature of the present invention is an air conditioner comprising an outdoor heat exchanger, a blower fan disposed above the outdoor heat exchanger, and a compressor, wherein the outdoor heat exchanger is the fin tube heat exchanger. It is characterized by using an exchanger.
本発明によれば、左右一対の熱交換器を並設して構成されている室外熱交換器の製造コストを抑制することのできるフィンチューブ熱交換器及びこれを備えた空気調和機を得ることができる効果がある。 According to the present invention, it is possible to obtain a finned-tube heat exchanger capable of suppressing the manufacturing cost of an outdoor heat exchanger configured by arranging a pair of left and right heat exchangers side by side, and an air conditioner having the same. There is an effect that can be done.
以下、本発明のフィンチューブ熱交換器及びこれを備えた空気調和機の具体的実施例を、図面に基づいて説明する。各図において、同一符号を付した部分は同一または相当する部分である。 Hereinafter, specific embodiments of the finned-tube heat exchanger of the present invention and an air conditioner provided with the same will be described with reference to the drawings. In each figure, the parts with the same reference numerals are the same or corresponding parts.
本発明のフィンチューブ熱交換器及びこれを備えた空気調和機の実施例１を図１～図１２を用いて説明する。
空気調和機は、室外に設置された室外機と室内に設置された室内機によって構成され、室内の暖房や冷房を行なう。室外機と室内機には、空気と冷媒とを熱交換させる熱交換器（室外熱交換器、室内熱交換器）と、熱交換器に空気を流す送風機（室外送風機、室内送風機）と、室外機と室内機を接続する冷媒配管などが備えられている。
A first embodiment of a finned-tube heat exchanger and an air conditioner having the same according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 12. FIG.
An air conditioner is composed of an outdoor unit installed outdoors and an indoor unit installed indoors, and performs indoor heating and cooling. The outdoor unit and indoor unit are equipped with a heat exchanger (outdoor heat exchanger, indoor heat exchanger) that exchanges heat between the air and the refrigerant, a fan (outdoor fan, indoor fan) that circulates air through the heat exchanger, and an outdoor fan. Refrigerant piping etc. are provided to connect the unit and the indoor unit.
本発明の空気調和機は、一対の半体（左右一対の熱交換器）が並設されて構成された室外熱交換器（フィンチューブ熱交換器）を備えるものである。まず、空気調和機の全体構成を、図１及び図２を用いて説明する。 The air conditioner of the present invention includes an outdoor heat exchanger (fin tube heat exchanger) configured by arranging a pair of halves (a pair of left and right heat exchangers) side by side. First, the overall configuration of the air conditioner will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
図１は、本発明の実施例１に係る空気調和機１００の冷凍サイクル構成図である。
図１に示すように、空気調和機１００は、室外機９０と複数の室内機９１を備えており、室外機９０と各室内機９１は配管１０を介して接続され、２つの室内機９１は配管１０により並列に接続されている。本実施例では、室内機９１を２台とした例を示しているが、室内機９１は、１台又は３台以上としても良い。
FIG. 1 is a refrigeration cycle configuration diagram of an
As shown in FIG. 1, an
室外機９０は、圧縮機１、四方弁２、後述する左右一対の熱交換器３０ａ，３０ｂで構成された室外熱交換器（フィンチューブ熱交換器）３、前記各熱交換器３０ａ，３０ｂにそれぞれ備えられた室外送風機４（４ａ，４ｂ）、アキュムレータ５、前記各熱交換器３０ａ，３０ｂにそれぞれ備えられた室外膨張弁６ａ，６ｂなどを備えている。
室内機９１は、この例では２台設けられており、それぞれ室内熱交換器７、室内膨張弁８及び室内送風機９を備えている。
The
Two
前記室外送風機４は室外熱交換器３に外気を送り込むものであり、前記室内送風機９は室内の空気を室内熱交換器７に送り込むものである。室外機９０には液阻止弁１５とガス阻止弁１６が設けられており、液阻止弁１５とガス阻止弁１６はそれぞれ配管１０に接続されている。
The
この空気調和機１００は、四方弁２を切り替えることで、室内熱交換器７を蒸発器、室外熱交換器３を凝縮器として使用する冷房運転と、室内熱交換器７を凝縮器、室外熱交換器３を蒸発器として使用する暖房運転を行うことができる。なお、図１に示す四方弁２の切り替え状態は、冷房運転時のものである。また、図１中、実線矢印Ｘは冷房運転時における冷媒の循環方向を示し、破線矢印Ｙは暖房運転時における冷媒の循環方向を示している。
By switching the four-way valve 2, the
例えば、冷房運転時には、圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒は、四方弁２を通過して室外熱交換器３（３０ａ，３０ｂ）に流入し、空気との熱交換により放熱して凝縮し、液冷媒となる。その後、液冷媒は、室外膨張弁６（６ａ，６ｂ）、液阻止弁１５を通過し、配管１０を介して各室内膨張弁８に流れる。各室内膨張弁８では、液冷媒が等エンタルピ膨張して低温低圧のガス冷媒と液冷媒との気液二相流となって室内熱交換器７に流入する。
For example, during cooling operation, the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the
室内熱交換器７で冷媒は、室内空気からの吸熱作用により蒸発してガス冷媒となる。室内熱交換器８で液冷媒が気化する際に、室内熱交換器７を通過する室内空気を冷却することにより、室内は冷房される。各室内熱交換器７を出た冷媒は、配管１０を介してガス阻止弁１６に流れ、その後四方弁２、アキュムレータ５を通り、圧縮機１へ戻る。圧縮機１に戻った冷媒は、再び圧縮されて高温高圧になり、四方弁２、室外熱交換器３（３０ａ，３０ｂ）、室外膨張弁６（６ａ，６ｂ）及び液阻止弁１５を通過し室内機９１側に再び流れるという循環を繰り返し、冷凍サイクルが継続される。
In the indoor heat exchanger 7, the refrigerant evaporates due to the endothermic action of the indoor air and becomes gaseous refrigerant. The indoor air is cooled by cooling the indoor air passing through the indoor heat exchanger 7 when the liquid refrigerant is vaporized in the
次に、図１に示す室外機９０について、図２により詳しく説明する。図２は、図１に示す室外機９０の全体斜視図である。
図２に示すように、室外機９０は、略直方体の外形を有している。
Next, the
As shown in FIG. 2, the
室外機９０は、平面視で矩形のベース部材１２と、ベース部材１２の四角のそれぞれに立設された４本の支持フレーム１１と、各支持フレーム１１の内側でベース部材１２上に配置された室外熱交換器３と、室外熱交換器３の上方に配置される室外送風機４（４ａ，４ｂ）などを備えている。
The
支持フレーム１１は、Ｌ字状のアングル材であり、その角部がベース部材１２の角部に対応するように配置されている。室外熱交換器３は、上下方向に延在する細長の板状の伝熱フィンが室外機９０の外周方向に積層されるように複数枚配置され、これら複数枚の伝熱フィンを貫通して繋ぐように複数の伝熱管（冷媒管）が設けられている。
The
室外熱交換器３は、略直方体の室外機９０における３つの側面（背面と両側面）に露出するように設けられている。また、室外熱交換器３は、室外機９０の前面に配置されるパネル３１と共に室外機９０の内側空間（内部空間）を形成している。この内側空間には圧縮機１や電気箱３３などが設置されている。
The
室外熱交換器３の上方には、室外送風機４が配置されている。
室外送風機４は、室外熱交換器３の内側に形成されている内側空間から空気を室外機９０の上方に排出するように構成されている。即ち、室外送風機４が回転されると、室外機９０の３つの側面に露出する室外熱交換器３の放熱フィンの間から外気を室外機９０内に吸い込み、この吸い込んだ空気を室外機９０の外部上方に送り出すように構成されている。
An
The
本実施例の室外機９０は、左右に２つの室外送風機４ａ，４ｂが並設されている。なお、２つの室外送風機４ａ，４ｂを特に区別しない場合、室外送風機４ということもある。
室外送風機４は、プロペラファン４１（４１ａ，４１ｂ）と、このプロペラファン４１を回転させるモータ（図示せず）と、プロペラファン４１の周囲を覆うベルマウス４３を備えている。
In the
The
室外送風機４ａ，４ｂのそれぞれのプロペラファン４１ａ，４１ｂは、上面視で左回り（反時計回り）で回転するようになっている。このように回転するプロペラファン４１ａ，４１ｂは室外熱交換器３の前記内側空間から空気を室外機９０の上方に送り出す。
The propeller fans 41a and 41b of the
ベルマウス４３は筒状体で、プロペラファン４１の外周を覆うように配置されている。また、熱交換器３の前記内側空間の上部には、室外熱交換器３の上端面よりも高い位置に、天板１３が支持フレーム１１に固定されている。この天板１３には、ベルマウス４３の下部の径に略等しい開口が形成されており、この開口を介して、室外熱交換器３の前記内側空間とベルマウス４３の内側とが連通している。また、この円形開口の径方向には、前記プロペラファン４１を駆動するモータの支持部材（図示せず）が支持フレーム１１等に架け渡されて固定されている。
The
前記電気箱３３には、空気調和機１００を制御する制御装置（制御基板）等が収容され、この電気箱３３は前記天板１３寄りで前記パネル３１の後側に沿うように配置されている。４４は２つの室外送風機４ａ，４ｂの周囲を覆うように、天板１３の上側に設置されているケーシングである。
A control device (control board) for controlling the
次に、室外機９０を構成している室外熱交換器３について、図３により詳しく説明する。図３は図２に示す室外熱交換器３の全体構成を説明する斜視図である。この室外熱交換器３は、室外送風機４の上流側に配置されている。
Next, the
図３に示すように、室外熱交換器３は、左側熱交換器（左半体）３０ａ及び右側熱交換器（右半体）３０ｂを並設し、中央部を板状体の連結ピラー４０で接続している。また、左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂは、それぞれ左右の室外送風機４ａ，４ｂに対応するように配置されている。
As shown in FIG. 3, the
左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂは、図３では左右対称に図示されているが、本実施例においては、後述するように、伝熱管の配置構成が左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂで異なっており、左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂは非対称な構成となっている。
The
左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂはそれぞれ、室外機９０の側面に配置される側面部３ａと、室外機９０の背面に配置される背面部３ｂと、側面部３ａに対向するように配置される凸面部３ｃを有している。前記凸面部３ｃは、室外熱交換器３の背面の左右中央部から正面側に向かって延伸するように形成されている。即ち、左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂのそれぞれは、各室外送風機４ａ，４ｂを中心とする周方向に、側面部３ａ、背面部３ｂ及び凸面部３ｃがこの順番で配置されている。また、この実施例では、前記側面部３ａと前記凸面部３ｃは互いに対向しており、前記凸面部３ｃは、背面部３ｂ側の反対側に端部３ｄを有している。
The
前記背面部３ｂは、室外機９０の背面で左右方向に直線的に延びるように構成され、前記側面部３ａと前記凸面部３ｃは、室外機９０の前後方向に直線的に延びる部分と、前記背面部３ｂに接続される曲線部分（円弧状部分）とを備えている。また、前記左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂは、前記凸面部３ｃ側が向き合うように配置されている。
室外熱交換器３は、前記凸面部３ｃを設けることにより、熱交換面積を増大させている。
The
The
連結ピラー４０は、左側熱交換器３０ａにおける凸面部３ｃと、右側熱交換器３０ｂにおける凸面部３ｃとの間で上下方向に延在している。また、前記連結ピラー４０は、左側熱交換器３０ａにおける凸面部３ｃと、右側熱交換器３０ｂにおける凸面部３ｃとの間に形成される間隙３９の最小幅を維持しつつ、左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂとを一体に接続している。更に、前記連結ピラー４０は、前記間隙３９を塞ぐことで、この間隙３９から直接、外気が熱交換器の内側空間（内部空間）内に入り込まないようにしている。なお、連結ピラー４０の下端部は、ベース部材１２（図２参照）に固定され、連結ピラー４０の上端部は天板１３（図２参照）に固定されている。
The connecting
前記間隙３９の幅は、室外機９０の背面側から正面側に向かって徐々に狭くなるように形成されている。また、左右の熱交換器３０ａ，３０ｂにおける凸面部３ｃは、前記プロペラファン４１ａ，４１ｂの回転半径よりも外側に配置されている。
The width of the
左側熱交換器３０ａにおける側面部３ａの端部と、右側熱交換器３０ｂにおける側面部３ａの端部との間の室外熱交換器３内側空間にはサービススペース３１ａが設けられている。このサービススペース３１ａにより、前記電気箱３３や前記圧縮機１（図２参照）等の各種冷凍サイクル構成機器のメンテナンス等を可能にしている。なお、前記サービススペース３１ａは前記パネル３１（図２参照）により塞がれている。
A
次に、室外熱交換器３における伝熱管の配置構成まで含めた本実施例の構成を、図４～１２を用いて説明する。
まず、図３に示す室外熱交換器３に対応する従来の室外熱交換器（フィンチューブ熱交換器）の構成を図４により説明する。なお、図４は室外熱交換器３を正面のやや上方から見た図である。
Next, the configuration of this embodiment including the arrangement configuration of the heat transfer tubes in the
First, the configuration of a conventional outdoor heat exchanger (fin-tube heat exchanger) corresponding to the
図４に示すように、左側熱交換器３０ａ及び右側熱交換器３０ｂは、それぞれ空気が流れる方向に沿って並べられた３列の熱交換部で構成されている。即ち、上流側となる第１列熱交換部７１、中央部の第２列熱交換部７２、下流側の第３列熱交換部７３が設けられている。また、各熱交換器３０ａ，３０ｂにおける風上側の２列はＵ字伝熱管５１が第１列熱交換部７１と第２列熱交換部７２を跨ぐように配置され、風下側の第３列熱交換部７３は、前記Ｕ字伝熱管５１が段方向に重ねて並ぶように配置されている。
更に、各列の熱交換部７１～７３にそれぞれ通される伝熱管は、熱交換効率を良くするため、空気の流れ方向に対して互いに千鳥状になるように配置されている。
As shown in FIG. 4, the
Further, the heat transfer tubes respectively passed through the
前記各Ｕ字伝熱管５１の端部（伝熱管端部）５１ａはパス接続管５２により、他のＵ字伝熱管５１の端部５１ａに接続されている。また、各熱交換器３０ａ，３０ｂにおける下部側熱交部３０Ｌの伝熱管端部５１ａから流出した冷媒は、接続管５３，５４を介して上部側熱交部３０ＵのＵ字伝熱管５１の端部５１ａに流れるように構成されている。
The end portion (heat transfer tube end portion) 51 a of each U-shaped
なお、図４において、Liquid1…Liquid8は液冷媒の出入口で、この例では８パスの出入口が設けられている。また、Gas1…Gas32はガス冷媒の出入口で、この例では３２パスの出入口が設けられている。 In FIG. 4, Liquid1 . . . Liquid8 are entrances and exits for the liquid refrigerant, and in this example, eight paths of entrances and exits are provided. Gas1 . . . Gas32 are entrances and exits for gas refrigerant, and in this example, 32 paths of entrances and exits are provided.
この図４に示すように、左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂとは伝熱管の配置構成まで含めて線対称に構成されていた。このため、左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂでは、図４に示すように、異なる構成となるため、左側熱交換器３０ａ用の熱交換器と、右側熱交換器３０ｂ用の熱交換器の２種類の熱交換器を製作する必要があり、製造コストが上昇する課題があった。
As shown in FIG. 4, the
次に、本実施例における室外熱交換器（フィンチューブ熱交換器）の構成を、図５を用いて説明する。図５は図３に示す室外熱交換器３の構成を説明する図であり、室外熱交換器３を正面のやや上方から見た図である。図５において、図４と同一或いは相当する部分には同一符号を付しており、また図４と同一部分については基本的に説明を省略する。
Next, the configuration of the outdoor heat exchanger (finned-tube heat exchanger) in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a view for explaining the configuration of the
本実施例における室外熱交換器３は、図４で説明した従来の室外熱交換器３と同様に、左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂが左右に並設されている。
各熱交換器３０ａ，３０ｂは、空気（気体）が通過可能に互いに所定の間隔をあけて積層して配置され、空気流に対して複数列組み合わせて配置された複数枚の板状の伝熱フィンと、複数枚の前記伝熱フィンを積層方向に貫通し、内部を冷媒が流通するパスを形成する複数の伝熱管（この例ではＵ字伝熱管）５１を備える。また、各列の前記伝熱フィンを貫通する前記伝熱管５１は空気流の方向に対し互いに千鳥状に配置されている。
The
Each of the
本発明の室外熱交換器３が図４に示す従来の室外熱交換器と異なるのは、左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂが、互いに線対称の関係になっていない（左右非対称になっている）点である。
The difference between the
即ち、本実施例においては、左右に並設された前記熱交換器３０ａ，３０ｂの一方は、他方の前記熱交換器３０ａ，３０ｂに対して上下反転させて配置した関係になっている。即ち、１種類の同一形状の熱交換器を２つ製作し、このうちの一方の熱交換器は右側熱交換器３０ｂ或いは左側熱交換器３０ａとして配置し、他方の熱交換器は前記一方の熱交換器に対し１８０°回転させて上下反転させた関係とし、左側熱交換器３０ａ或いは右側熱交換器３０ｂとして配置して、室外熱交換器３を構成している。
That is, in the present embodiment, one of the
例えば、左側熱交換器３０ａは、右側熱交換器３０ｂと同一のものを上下反転させて左側に配置し、左側熱交換器３０ａとしたものである。また、左側熱交換器３０ａと同一のものを上下反転させて右側に配置し、右側熱交換器３０ｂとしても良い。
For example, the
このように構成することにより、１種類の同一形状の熱交換器を複数製作するだけで良く、左右一対の熱交換器の一方は他方の熱交換器に対し、上下反転して組み合わせれば良いので、室外熱交換器３の製造コストを大幅に低減することができる。
With this configuration, it is only necessary to manufacture a plurality of heat exchangers of one type and the same shape, and one of the pair of left and right heat exchangers can be combined with the other heat exchanger by turning it upside down. Therefore, the manufacturing cost of the
即ち、従来の室外熱交換器３では、左側に配置される熱交換器３０ａと右側に配置される熱交換器３０ｂを別々に製造する必要があり、２種類の熱交換器を製作する必要があった。これに対し、本実施例の室外熱交換器３は、１種類の熱交換器を製作して左側と右側の熱交換器として使用できるので、室外熱交換器３の製造を大幅に簡素化することができる。
That is, in the conventional
前記伝熱管５１は、本実施例では、Ｕ字状に曲げられた円管により形成されたＵ字伝熱管で構成されており、このＵ字伝熱管は複数設けられ、複数の前記Ｕ字伝熱管の端部を繋ぐパス接続管５２を備える。また、各熱交換器３０ａ，３０ｂにおける下部側熱交部３０Ｌの伝熱管端部５１ａから流出した冷媒は、接続管５３，５４を介して上部側熱交部３０ＵのＵ字伝熱管５１の端部５１ａに流れるように構成されている。
In this embodiment, the
また、本実施例においても、前記各熱交換器３０ａ，３０ｂは、空気が流れる方向に沿って並べられた３列の熱交換部（第１列熱交換部７１、第２列熱交換部７２、第３列熱交換部７３）で構成されている。なお、本実施例では、風上側（上流側）の第１列熱交換部７１は、前記Ｕ字伝熱管５１が段方向に重ねて並ぶように配置され、風下側（下流側）の２列に対しては、前記Ｕ字伝熱管５１が第２列熱交換部７２と第３列熱交管部７３を跨ぐように配置された構成としている点も図４のものとは異なっている。
Also in the present embodiment, each of the
前記下部側熱交部３０Ｌにおける第３列熱交換部（最も下流側の熱交換部）７３のＵ字伝熱管５１の端部５１ａと、前記上部側熱交部３０Ｕにおける第１列熱交換部（最も上流側の熱交換部）７１のＵ字伝熱管５１の端部５１ａが、前記接続管５３，５４を介して接続されている。
The
なお、上述した図４に示すように、下部側熱交部３０Ｌにおける第１列熱交換部（最も上流側の熱交換部）７１のＵ字伝熱管５１の端部５１ａと、上部側熱交部３０Ｕにおける第３列熱交換部（最も下流側の熱交換部）７３のＵ字伝熱管５１の端部５１ａが、前記接続管５３，５４を介して接続されるように構成しても良い。
In addition, as shown in FIG. 4 described above, the
次に、図６を用いて左側熱交換器３０ａまたは右側熱交換器３０ｂにおける冷媒流れの一例を説明する。図６に示す例は、左右の熱交換器３０ａ，３０ｂの一方における冷媒流れを説明する図で、他方の熱交換器３０ａまたは３０ｂにおける冷媒流れも同様である。なお、左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂを区別しない場合には熱交換器３０と呼ぶことにする。
Next, an example of refrigerant flow in the
図６に示す熱交換器３０の構成は図５に示す左側熱交換器３０ａまたは右側熱交換器３０ｂと同様であり、液冷媒が８パスの液冷媒入口１～８から入り、熱交換器３０内で蒸発してガス冷媒となって、３２パスのガス冷媒出口１～３２から流出する場合について説明する。なお、ここでの説明では、液冷媒入口１から入り、ガス冷媒出口１～４から流出する冷媒流れについて説明するが、液冷媒入口２～８から入り、ガス冷媒出口５～３２から流出する冷媒流れも同様であるので、それらの冷媒流れの説明については省略する。
The configuration of the
液冷媒入口１から、下部側熱交部３０ＬのＵ字伝熱管５１に流入した液冷媒は、第１列熱交換部７１のＵ字伝熱管５１を往復（ここでは２往復）しながら下方に流れた後、三又ジョイント（３方向のパス接続管）５５により上下に分岐され、第２列熱交換部７２及び第３列熱交換部７３に跨って配置されている下側のＵ字伝熱管５１と、上側のＵ字伝熱管５１に流れる。
The liquid refrigerant that has flowed from the liquid
下側のＵ字伝熱管５１に流れた液冷媒は２往復した後、接続管５３に流入し、上部側熱交部３０Ｕにおける第１列熱交換部７１のＵ字伝熱管５１に流入する。Ｕ字伝熱管５１を１往復した後、三又ジョイント５５により上下に分岐され、第２列熱交換部７２及び第３列熱交換部７３に跨って配置されている下側のＵ字伝熱管５１と上側のＵ字伝熱管５１に流れ、それぞれ１往復した後、ガス冷媒出口１と２から流出する。
The liquid refrigerant that has flowed through the lower U-shaped
同様に、下部側熱交部３０Ｌの上側のＵ字伝熱管５１に流れた液冷媒も２往復した後、接続管５４に流入し、上部側熱交部３０Ｕの第１列熱交換部７１のＵ字伝熱管５１に流入する。Ｕ字伝熱管５１を１往復した後、三又ジョイント５５で上下に分岐され、第２列熱交換部７２及び第３列熱交換部７３に跨って配置されている下側のＵ字伝熱管５１と上側のＵ字伝熱管５１に流れ、それぞれ１往復した後、ガス冷媒出口３と４から流出する。
Similarly, the liquid refrigerant that has flowed into the upper U-shaped
なお、前記液冷媒入口１から熱交換器３０に流入した液冷媒は、熱交換器３０を流れる際に熱交換器３０を通過する空気と熱交換して蒸発し、ガス冷媒となって前記ガス冷媒出口１～４から流出する。
液冷媒入口２～８から下部側熱交部３０ＬのＵ字伝熱管に流入した液冷媒も、それぞれ上記と同様に流れて、上部側熱交部３０Ｕのガス冷媒出口５～３２から流出する。
The liquid refrigerant flowing into the
The liquid refrigerant that has flowed into the U-shaped heat transfer tubes of the lower
このように、図６に示した例では、８パスの液冷媒入口１～８から熱交換器３０に流入した液冷媒は、４倍の３２パスのガス冷媒出口１～３２から流出する構成となっている。即ち、液冷媒に対しガス化した冷媒の容積は大幅に増加するので、これに見合ったパス構成として冷媒流速や流通抵抗を適切に調整し、効率を上げるようにしている。
Thus, in the example shown in FIG. 6, the liquid refrigerant that has flowed into the
また、図２に示す空気調和機の室外機では、室外熱交換器３よりも上に室外送風機４が設置されているので、室外熱交換器３を通過する空気は熱交換器の上部で風速が大きく（空気量が多く）なり、下部では風速が小さく（空気量が少なく）なる。そこで、風速の小さい熱交換器の下部側（下部側熱交部３０Ｌ）では冷媒が流れるパス長（パスの長さ）を長くし、風速の大きい上部側（上部側熱交部３０Ｕ）ではパス長を短くして、熱交換器の上部と下部の熱交換量がほぼ均一化されるように構成している。
In addition, in the outdoor unit of the air conditioner shown in FIG. 2, the
なお、上述した冷媒流れの説明は、室外熱交換器３が蒸発器として機能する場合のものであるが、室外熱交換器３が凝縮器として機能する場合には、冷媒の流れが逆になるだけである。即ち、図５に示すガス冷媒の出入口Gas1…Gas32からガス冷媒が流入し、熱交換器内で凝縮した後、液冷媒の出入口Liquid1…Liquid8から液冷媒が流出する。
The above description of the refrigerant flow is for the case where the
本実施例の室外熱交換器３では、図５で説明したように、左側の熱交換器３０ａと右側の熱交換器３０ｂが非対称な構成になっている。このため左側の熱交換器３０ａと右側の熱交換器３０ｂでは熱交換性能に若干の差異が生じる可能性がある。そこで、本実施例では、図１に示すように、左右の熱交換器３０ａ，３０ｂのそれぞれに対応させて室外膨張弁６ａ，６ｂが設けられている。これにより、左右の熱交換器３０ａ，３０ｂの間で熱交換性能の差異が生じる場合でも、左右の各熱交換器３０ａ，３０ｂにそれぞれ設けられた室外膨張弁６ａ，６ｂを、前記電気箱３３（図２参照）に設けた制御装置によりそれぞれ任意に制御することにより、左右の熱交換器３０ａ，３０ｂの熱交換量がほぼ等しくなるように制御することが可能になる。
In the
また、本実施例では、図１，図２に示すように、左右の各熱交換器３０ａ，３０ｂに対応させて室外送風機４ａ，４ｂを設けているので、これら室外送風機４ａ，４ｂの回転数を前記電気箱３３に設けた制御装置によりそれぞれ任意に制御することでも、左右の熱交換器３０ａ，３０ｂの熱交換量がほぼ等しくなるように制御することが可能である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
次に、図３、図５、図６で説明した室外熱交換器３の別の構成例を図７～図１０により説明する。
図７に示す室外熱交換器３は、図５で説明した室外熱交換器３よりもパス数の少ない簡単なパス構成の室外熱交換器３とした例を示すものである。
Next, another configuration example of the
The
図７において、左右の熱交換器３０ａ，３０ｂは、それぞれ、空気流に沿って並べられた第１列熱交換部７１、第２列熱交換部７２、第３列熱交換部７３を備えている。また、各熱交換器３０ａ，３０ｂは、それぞれＵ字伝熱管５１の直線状の伝熱管部（伝熱フィンを貫通している部分）は空気流の方向に対し千鳥状に配置されている。
In FIG. 7, the left and
また、左右に並設された前記熱交換器３０ａ，３０ｂの一方は、他方の前記熱交換器に対して上下反転させて配置した関係（１８０°回転させて上下反転させた関係）になるように構成されている。従って、この例の室外熱交換器３も、上述した実施例と同様に、１種類の熱交換器を製作して左側と右側の熱交換器３０ａ，３０ｂとして使用できるので、室外熱交換器３の製造を大幅に簡素化し、製造コストを大幅に低減できる。
In addition, one of the
また、下部側熱交部３０Ｌではパス数を少なくし、上部側熱交部３０Ｕではパス数を多くしている。即ち、この例では、下部側熱交部３０Ｌに２つの液冷媒出入口６１，６２を設け、上部側熱交部３０Ｕには８つのガス冷媒出入口６１ｃ～６１ｆ，６２ｃ～６２ｆを設けている。これらの８つのガス冷媒出入口はガスヘッダ（ガス分配器）６３と接続されている。
Also, the number of passes is reduced in the lower
室外熱交換器３が蒸発器として機能する場合の冷媒の流れを説明する。
液冷媒出入口６１から、第１列熱交換部（最も上流側の熱交換部）７１のＵ字伝熱管５１の端部５１aに流入した液冷媒は、Ｕ字伝熱管５１を１往復する。その後、三又ジョイント（３方向のパス接続管）５５で上下に分流され、各Ｕ字伝熱管５１をそれぞれ１往復した後、接続管６１ａ，６１ｂを通り、上部側熱交部３０Ｕにおける第１列熱交換部７１の２つのＵ字伝熱管５１に入る。それぞれＵ字伝熱管５１を１往復した後、三又ジョイント５５を介して再び上下に分流される。
A refrigerant flow when the
The liquid refrigerant flowing from the liquid refrigerant inlet/
従って、４つのパスに分流され、各Ｕ字伝熱管５１を１往復した後、ガス冷媒出入口６１ｃ～６１ｆからガスヘッダ６３に流出する。即ち、ガスヘッダ６３は上部側熱交部３０Ｕにおける第３列熱交換部（最も下流側の熱交換部）７３のＵ字伝熱管５１の端部５１ａと接続されている。
Therefore, the flow is divided into four paths, and after making one reciprocation in each U-shaped
液冷媒出入口６２から流入した液冷媒も、上記と同様に、下部側熱交部３０Ｌで分流され、接続管６２ａ，６２ｂを介して上部側熱交部３０Ｕに入り、再び分流されて、ガス冷媒出入口６２ｃ～６２ｆからガスヘッダ６３に流出する。
Similarly to the above, the liquid refrigerant flowing in from the liquid refrigerant inlet/
なお、室外熱交換器３が凝縮器として機能する場合の冷媒の流れは上記と逆になる。即ち、ガスヘッダ６３側からガス冷媒出入口６１ｃ～６１ｆ，６２ｃ～６２ｆへガス冷媒が流入し、熱交換器内でガス冷媒は凝縮して液冷媒となり、液冷媒出入口６１，６２から流出する。
Note that the flow of the refrigerant is reversed when the
上述した冷媒の流れは、左右の熱交換器３０ａ，３０ｂで同じである。また、この例では、下部側熱交部３０Ｌと上部側熱交部３０Ｕでのパス長は、それぞれＵ字伝熱管５１の２往復分の長さとなっている。
なお、図７に示す室外熱交換器３は、熱交換器３０ａ，３０ｂが、図５に示すように、Ｕ字状に折り曲げられた形状にはなっていないが、図５と同様にＵ字状に構成しても良い。
The refrigerant flow described above is the same in the left and
In the
また、前記上部側熱交部３０Ｕにおける空気流れに対し最も上流側となる第１列熱交換部７１のＵ字伝熱管５１の端部に前記ガスヘッダ６３を接続し、前記下部側熱交部３０Ｌにおける空気流れに対し最も下流側となる第３熱交換部７３のＵ字伝熱管５１の端部に液冷媒出入口６１，６２を接続するように構成しても良い。この場合、前記下部側熱交部３０Ｌにおける最も上流側となる前記第１列熱交換部７１のＵ字伝熱管５１の端部と、前記上部側熱交部３０Ｕにおける最も下流側となる前記第３熱交換部７３のＵ字伝熱管５１の端部とが、接続管６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂを介して接続される。
Further, the
図８に示す室外熱交換器３は、図５や図7で説明した室外熱交換器３よりもＵ字伝熱管５１の数を少なくしたより簡素な室外熱交換器３とした例を示すものである。この例でも左右の各熱交換器３０ａ，３０ｂは第１列熱交換部７１、第２列熱交換部７２、第３列熱交換部７３を備えている。
The
また、左右の各熱交換器３０ａ，３０ｂでは、Ｕ字伝熱管５１の直線状の伝熱管部がそれぞれ空気流の方向に対し千鳥状に配置されている。更に、この例でも、左右に並設された各熱交換器３０ａ，３０ｂの一方は、他方の前記熱交換器に対して上下反転させて配置した関係（１８０°回転させて上下反転させた関係）になるように構成されている。従って、上述した実施例と同様に、１種類の熱交換器を製作して左側と右側の熱交換器として使用できるので、室外熱交換器３の製造を大幅に簡素化し、製造コストを大幅に低減できる。
In each of the left and
図９、図１０に示す室外熱交換器３は、本発明を適用した更に簡素な形態の室外熱交換器とした例で、図９は斜視図、図１０は図９の正面図である。これらの図に示すように、この例では、室外熱交換器３における左右のそれぞれの熱交換器３０ａ，３０ｂが、第１列熱交換部７１と第２列熱交換部７２の２列で構成されている。また、各熱交換器３０ａ，３０ｂは、それぞれＬ字状に曲げられた熱交換器となっている。
伝熱フィンが多数積層された第１列と第２列の各熱交換部７１，７２には、前記伝熱フィンに挿入された複数のＵ字伝熱管５１が上下方向（段方向）に重ねて並ぶように配置されている。
The
A plurality of U-shaped
また、各熱交換器３０ａ，３０ｂでは、複数のＵ字伝熱管５１の直線状の伝熱管部が空気流の方向に対し千鳥状に配置されている。更に、左右に並設された熱交換器３０ａ，３０ｂの一方は、他方の前記熱交換器に対して上下反転させて配置した関係（１８０°回転させて上下反転させた関係）になるように構成されている。このため、これらの図に示すように、左側熱交換器３０ａと右側熱交換器３０ｂは線対称の関係にはなっていない。
Further, in each of the
この例で説明した室外熱交換器３も、左右の熱交換器３０ａ，３０ｂの一方は、他方の熱交換器を上下反転させて配置した構成としているので、上述した実施例と同様に、１種類の熱交換器を製作して左側と右側の熱交換器として使用できる。従って、熱交換器の製造を大幅に簡素化し、製造コストを大幅に低減できる。
In the
次に、図１１、図１２を用いて、上述した実施例で使用されている三又ジョイント（３方向のパス接続管）５５の例について説明する。図１１は三又ジョイントの一例を示す斜視図、図１２は従来の三又ジョイントの例を示す斜視図である。 Next, with reference to FIGS. 11 and 12, an example of the three-pronged joint (three-way path connection pipe) 55 used in the above embodiment will be described. FIG. 11 is a perspective view showing an example of a three-pronged joint, and FIG. 12 is a perspective view showing an example of a conventional three-pronged joint.
図１１及び図１２に示す三又ジョイント５５（５５ａ，５５ｂ）は、１つのＵ字伝熱管から流出した冷媒を２つのＵ字伝熱管に分配するもので、１つの冷媒入口から流入した冷媒を２方向に分流し、出口１と出口２から流出する構成としているものである。
The three-way joint 55 (55a, 55b) shown in FIGS. 11 and 12 distributes the refrigerant flowing out of one U-shaped heat transfer tube to two U-shaped heat transfer tubes, and distributes the refrigerant flowing in from one refrigerant inlet. The flow is divided into two directions, and is configured to flow out from an
まず、従来の三又ジョイント５５ｂを図１２より説明する。冷媒は三又ジョイント５５ｂの一つの入口から流入し、三又ジョイント５５ｂ内で上下に分流されて、出口１，２から流出するように構成されている。このため、流入する冷媒の流速や乾き度により、出口１側と出口２側への冷媒分配量が変化し、２つの出口に適切な冷媒量を分配できない場合がある。
First, a conventional three-pronged joint 55b will be described with reference to FIG. The refrigerant flows in from one inlet of the three-pronged joint 55b, is divided vertically within the three-pronged joint 55b, and flows out from
そこで、本実施例では、三又ジョイントが設置される場所の冷媒流速や乾き度に応じて、２つの出口に適切な冷媒量が分配されるようにしたものである。
具体的には、図１１に示すように三又ジョイント５５ａを構成している。即ち、曲管で構成されて冷媒入口管を、図１２に示すように、２つの冷媒出口管の中央に接続するのではなく、本実施例では図１１に示すように、一方の冷媒出口管側に接続している。このように構成することにより、三又ジョイント５５ａの冷媒入口管に入った冷媒は、図の矢印で示すようにカーブした流れとなるため、流れる冷媒には遠心力Ｆが作用する。このため、三又ジョイント５５ａの分流部では、矢印Ｄに示すように、流れが図の左側に引っ張られた流れとなり、左側に流れる流量を右側に流れる流量よりも増加させることができる。
Therefore, in this embodiment, an appropriate amount of refrigerant is distributed to the two outlets according to the flow velocity and dryness of the refrigerant at the location where the three-pronged joint is installed.
Specifically, as shown in FIG. 11, a three-way joint 55a is constructed. That is, instead of connecting the refrigerant inlet pipe composed of curved pipes to the center of the two refrigerant outlet pipes as shown in FIG. connected to the side. With this configuration, the refrigerant entering the refrigerant inlet pipe of the three-pronged joint 55a forms a curving flow as indicated by the arrows in the figure, and centrifugal force F acts on the flowing refrigerant. Therefore, at the branched portion of the three-prong joint 55a, the flow becomes a flow that is pulled to the left side of the drawing as indicated by arrow D, and the flow rate flowing to the left side can be increased more than the flow rate flowing to the right side.
従って、図１１に示す三又ジョイント５５ａの構成とすることにより、分配される冷媒量を調整した設計が可能となる。例えば、冷媒流量が少なくなり易いパスや冷媒流量を増やしたいパスに対しては、図１１に示す三又ジョイント５５ａを採用して、冷媒量を増やしたいパスと三又ジョイント５５ａの出口１となる冷媒出口管とを接続すれば良い。 Therefore, by adopting the configuration of the three-pronged joint 55a shown in FIG. 11, a design that adjusts the amount of refrigerant to be distributed becomes possible. For example, a three-pronged joint 55a shown in FIG. 11 is adopted for a path where the refrigerant flow rate tends to decrease or a path where the refrigerant flow rate is desired to be increased. A refrigerant outlet pipe may be connected.
このように図１１に示す三又ジョイント５５ａを採用することにより、各パスに流れる冷媒量を均一化したり、或いは各パスでの熱交換量が適切になるように調整することが可能になる。即ち、本実施例では、三又ジョイント５５ａに流入する冷媒の流速に伴って生じる遠心力等の慣性力を利用し、冷媒が分配される伝熱管への分配比率を適切に調整できるように構成している。 By adopting the three-pronged joint 55a shown in FIG. 11 in this way, it is possible to equalize the amount of refrigerant flowing through each path, or to adjust the amount of heat exchange in each path to be appropriate. That is, in the present embodiment, the distribution ratio of the refrigerant to the heat transfer tubes to which the refrigerant is distributed can be appropriately adjusted by utilizing the inertial force such as the centrifugal force generated with the flow velocity of the refrigerant flowing into the three-pronged joint 55a. are doing.
以上説明したように、本発明の実施例１によれば、空気（気体）が通過可能に互いに所定の間隔をあけて積層し、空気流に対して複数列組み合わせて配置された複数枚の伝熱フィンと、複数枚の前記伝熱フィンを貫通し、内部を冷媒が流通するパスを形成する複数の伝熱管を備え、各列の前記伝熱フィンを貫通する前記伝熱管は空気流の方向に対し互いに千鳥状に配置されている熱交換器を、左右に並設して構成されている室外熱交換器であって、左右に並設された前記熱交換器の一方は、他方の前記熱交換器に対して上下反転させて配置した関係になるように構成（１８０°回転させて上下反転させた構成）しているので、以下の効果が得られる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, a plurality of transmission sheets are stacked at a predetermined interval so that air (gas) can pass through, and are arranged in multiple rows in combination with respect to the air flow. Heat fins and a plurality of heat transfer tubes passing through the plurality of heat transfer fins to form paths in which a refrigerant flows, wherein the heat transfer tubes passing through the heat transfer fins in each row are oriented in the direction of the air flow. An outdoor heat exchanger in which heat exchangers arranged in a staggered manner are arranged side by side with respect to each other, one of the heat exchangers arranged side by side is the other of the heat exchangers Since it is configured to have a relationship of being vertically inverted with respect to the heat exchanger (configured to be rotated 180° and vertically inverted), the following effects can be obtained.
即ち、左右に並設される一方の熱交換器は、他方の熱交換器を上下反転したものと同じ構成であるため、左右の熱交換器に対し１種類の熱交換器を製作すれば良い。よって従来２種類の熱交換器を製作していたのに対し、本実施例では、１種類の熱交換器を製作すれば良いことから製造コストを大幅に低減できる。従って、熱交換器の性能を維持しつつ製造性と収益率を向上することのできるフィンチューブ熱交換器及びこれを備えた空気調和機を得ることができる。 That is, since one of the heat exchangers arranged side by side has the same configuration as the other heat exchanger turned upside down, it is sufficient to manufacture one type of heat exchanger for the left and right heat exchangers. . Therefore, whereas conventionally two types of heat exchangers were manufactured, in the present embodiment, only one type of heat exchanger is manufactured, so that the manufacturing cost can be greatly reduced. Therefore, it is possible to obtain a finned-tube heat exchanger and an air conditioner having the same that can improve manufacturability and profitability while maintaining the performance of the heat exchanger.
なお、本発明は、上述したように、左右に並設された熱交換器の一方は、他方の熱交換器に対して上下反転させて配置した関係になるように構成（１８０°回転させて上下反転させた構成）しているものであるが、ここでいう熱交換器とは、ガスヘッダ、液ヘッダ、パスを接続する接続管等を接続する前の熱交換器を意味している。即ち、ガスヘッダ等が接続される前の伝熱フィンと伝熱管で構成された一方の熱交換器が、他方の熱交換器に対して上下反転した関係であることを意味している。 In addition, as described above, the present invention is configured such that one of the heat exchangers arranged side by side is arranged upside down with respect to the other heat exchanger (rotated by 180°). The heat exchanger here means a heat exchanger before connection of gas headers, liquid headers, connection pipes for connecting paths, and the like. That is, it means that one of the heat exchangers composed of the heat transfer fins and the heat transfer tubes before the gas header or the like is connected is upside down with respect to the other heat exchanger.
本発明のフィンチューブ熱交換器及びこれを備えた空気調和機の実施例２を、図１３～図１５を用いて説明する。本実施例における空気調和機の冷凍サイクル構成は図１に示すものと同様である。また、本実施例の空気調和機も、一対の半体（左右一対の熱交換器）が並設されて構成された室外熱交換器を備えるものである。 A second embodiment of the finned-tube heat exchanger of the present invention and an air conditioner having the same will be described with reference to FIGS. 13 to 15. FIG. The refrigerating cycle configuration of the air conditioner in this embodiment is the same as that shown in FIG. The air conditioner of this embodiment also has an outdoor heat exchanger configured by arranging a pair of halves (a pair of left and right heat exchangers) side by side.
まず、本実施例における室外機の全体構成を、図１３を用いて説明する。図１３は図２に相当する図で、本実施例の室外機の全体斜視図である。
この実施例２に係る空気調和機１００（図１参照）は、上述した実施例１に係る空気調和機１００と室外機９０のみが異なる。なお、本実施例の説明において、実施例１と同一或いは相当する部分に対しては同一の符号を付し、実施例１と異なる部分を中心に説明する。
First, the overall configuration of the outdoor unit in this embodiment will be described with reference to FIG. 13 . FIG. 13 corresponds to FIG. 2 and is a general perspective view of the outdoor unit of this embodiment.
The air conditioner 100 (see FIG. 1) according to the second embodiment differs from the
図１３に示すように、本実施例における室外機９０は、実施例１での室外機９０（図２参照）と、室外熱交換器３及びパネル３１が異なっている。
図１３において、４（４ａ，４ｂ）は室外送風機、１１は支持フレーム、１２はベース部材、１３は天板、４１（４１ａ，４１ｂ）はプロペラファン、４４はケーシングである。本実施例での室外熱交換器３は、図１３及び図１４に示すように、左右の熱交換器３０ａ，３０ｂにおける側面部３ａの前方から折れ曲がった前面部３ａ´を有している。この点が上述した実施例１の室外熱交換器３（図３参照）とは異なっている。また、本実施例では前面部３ａ´を備えているため、室外機９０の前面に設けられているパネル３１は前面部３ａ´の間に配設されている。このため、パネル３１の幅は実施例１のものより小さくなっている。
As shown in FIG. 13, the
13, 4 (4a, 4b) is an outdoor fan, 11 is a support frame, 12 is a base member, 13 is a top plate, 41 (41a, 41b) is a propeller fan, and 44 is a casing. As shown in FIGS. 13 and 14, the
次に、図１３に使用されている室外熱交換器３の構成を、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は図１３の室外機９０を構成する室外熱交換器３の全体斜視図、図１５は図１３に示す室外機９０における室外熱交換器３の部分の平面断面図である。
Next, the configuration of the
本実施例２の室外熱交換器３は、図１４、図１５に示すように、室外熱交換器３の左右の熱交換器３０ａ，３０ｂが、それぞれ、前側に配置される前面部３ａ´と、側面に配置される側面部３ａと、後側に配置される背面部３ｂと、前記側面部３ａに対向するように配置される凸面部３ｃを有している。また、背面部３ｂと、前面部３ａ´とは対向している。
As shown in FIGS. 14 and 15, in the
前記前面部３ａ´から側面部３ａへ接続される部分は、所定の曲率のＲ部を介して互いに９０度の内角を形成するように曲がっている。なお、３８はサイドプレート、３９は間隙、４０は連結ピラーである。
The portions connecting the
左右の前記熱交換器３０ａ，３０ｂのそれぞれは、各室外送風機４ａ，４ｂを中心とする前後左右に、前面部３ａ´と背面部３ｂが対向し、側面部３ａと凸面部３ｃが対向している。従って、左右の前記熱交換器３０ａ，３０ｂのそれぞれは、前面部３ａ´、側面部３ａ、背面部３ｂ、凸面部３ｃを有する四面熱交換体となっている。
Each of the left and
また、前面部３ａ´の左右方向の長さは、背面部３ｂの左右方向の長さよりも短く構成されているので、左側熱交換器３０ａの前面部３ａ´と、右側熱交換器３０ｂの前面部３ａ´のそれぞれの端部間に、サービススペース３１ａを形成することができる。このサービススペース３１ａに前記パネル３１が取り付けられ、このパネル３１と前記室外熱交換器３との間には内側空間が形成され、この内側空間には圧縮機や電気箱等の機器が配置される。
In addition, since the length of the
左右の熱交換器３０ａ，３０ｂの対向部７０の間には、前記間隙３９が形成されており、この間隙３９の幅は、室外機９０の背面側から正面側に向かって徐々に狭くなるように構成されている。なお、図１５において、６０は中心軸である。
The
本実施例における室外熱交換器３も、図５等で説明した室外熱交換器と同様に、左右の熱交換器３０ａ，３０ｂは、それぞれ多数積層した板状の伝熱フィンを空気の流れ方向に３列配置しており、また各列の多数の伝熱フィンを貫通するようにＵ字伝熱管が設けられている。各熱交換器３０ａ，３０ｂは、複数のＵ字伝熱管の直線状の伝熱管部がそれぞれ空気流の方向に対し千鳥状に配置されている。
The
また、左右に並設された前記熱交換器３０ａ，３０ｂの一方は、他方の前記熱交換器に対して上下反転させて配置した関係（１８０°回転させて上下反転させた関係）になるように構成されている。従って、この例の室外熱交換器３も、上述した実施例１と同様に、１種類の熱交換器を製作して左側と右側の熱交換器として使用できるので、熱交換器の製造を大幅に簡素化し、製造コストを大幅に低減できる。
In addition, one of the
このように、本実施例２の室外機９０を備える空気調和機は、上述した実施例１と同様の効果を奏すると共に、次の作用、効果を奏することもできる。
即ち、本実施例２の室外熱交換器３は、前面部３ａ´、側面部３ａ、背面部３ｂ及び凸面部３ｃが、室外機９０の外周に沿うように４面配置されるので、室外熱交換器３の伝熱性能を向上させることができる。これにより室外機９０を大型化させることなく、室外熱交換器３の通風抵抗を低減させることができるので、省エネルギ性能に優れ、且つコンパクト化できる空気調和機を得ることができる。
As described above, the air conditioner provided with the
That is, in the
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施例では伝熱フィンを３列または２列に構成した室外熱交換器について説明したが、本発明は伝熱フィンが４列以上の室外熱交換器にも同様に適用可能である。また、伝熱フィンを貫通する伝熱管としてＵ字伝熱管を採用しているが、Ｕ字伝熱管に限るものではなく、例えば直線状の伝熱管をＵ字パイプで接続して使用しても良い。
また、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, in the above embodiments, an outdoor heat exchanger having three or two rows of heat transfer fins was described, but the present invention can be similarly applied to an outdoor heat exchanger having four or more rows of heat transfer fins. . In addition, although a U-shaped heat transfer tube is used as the heat transfer tube passing through the heat transfer fins, it is not limited to the U-shaped heat transfer tube. good.
Further, the above-described embodiments are described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.
１：圧縮機、２：四方弁、３：室外熱交換器、
３ａ：側面部、３ａ´：前面部、３ｂ：背面部、３ｃ：凸面部、３ｄ：端部、
４（４ａ，４ｂ）：室外送風機、５：アキュムレータ、
６（６ａ，６ｂ）：室外膨張弁、7:室内熱交換器、８；室内膨張弁、
９：室内送風機、１０：配管、
１１：支持フレーム、１２：ベース部材、１３：天板、
３０：熱交換器（３０ａ：左側熱交換器、３０ｂ：右側熱交換器）、
３０Ｌ：下部側熱交部、３０Ｕ：上部側熱交部、
３１：パネル、３１ａ：サービススペース、３３：電気箱、３８：サイドプレート、
３９：間隙、１５：液阻止弁、１６：ガス阻止弁、
４０：連結ピラー、４１（４１ａ,１ｂ）：プロペラファン、４３：ベルマウス、
４４：ケーシング、
５１：Ｕ字伝熱管（伝熱管）、５１ａ：端部、５２：パス接続管、
５３，５４：接続管、５５：三又ジョイント（３方向のパス接続管）、６０：中心軸、
６１，６２：液冷媒出入口、６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ：接続管、
６１ｃ～６１ｆ，６２ｃ～６２ｆ：ガス冷媒出入口、
６３：ガスヘッダ、７０：対向部、
７１：第１列熱交換部、７２：第２列熱交換部、７３：第３列熱交換部、
９０：室外機、９１：室内機、
１００：空気調和機。
1: compressor, 2: four-way valve, 3: outdoor heat exchanger,
3a: side portion, 3a': front portion, 3b: back portion, 3c: convex portion, 3d: end portion,
4 (4a, 4b): outdoor fan, 5: accumulator,
6 (6a, 6b): outdoor expansion valve, 7: indoor heat exchanger, 8: indoor expansion valve,
9: Indoor blower, 10: Piping,
11: support frame, 12: base member, 13: top plate,
30: heat exchanger (30a: left heat exchanger, 30b: right heat exchanger),
30L: lower heat exchange section, 30U: upper heat exchange section,
31: panel, 31a: service space, 33: electric box, 38: side plate,
39: gap, 15: liquid check valve, 16: gas check valve,
40: connecting pillar, 41 (41a, 1b): propeller fan, 43: bellmouth,
44: casing,
51: U-shaped heat transfer tube (heat transfer tube), 51a: end, 52: path connection tube,
53, 54: connecting pipes, 55: three-way joint (three-way connecting pipe), 60: central axis,
61, 62: liquid refrigerant inlet/outlet, 61a, 61b, 62a, 62b: connecting pipe,
61c to 61f, 62c to 62f: gas refrigerant inlet/outlet,
63: gas header, 70: facing part,
71: first row heat exchange part, 72: second row heat exchange part, 73: third row heat exchange part,
90: outdoor unit, 91: indoor unit,
100: Air conditioner.
Claims (11)
左右に並設された前記熱交換器の一方は、他方の前記熱交換器に対して上下反転させて配置した関係になるように構成されていることを特徴とするフィンチューブ熱交換器。 A plurality of heat transfer fins that are stacked with a predetermined gap between each other so that air can pass through and are arranged in a plurality of rows in combination with respect to the air flow; The heat exchangers are provided with a plurality of heat transfer tubes forming a path, and the heat transfer tubes passing through the heat transfer fins of each row are arranged in a zigzag pattern with respect to the direction of the air flow. An outdoor heat exchanger composed of
A finned-tube heat exchanger, wherein one of the heat exchangers arranged in parallel on the left and right sides is arranged so as to be vertically inverted with respect to the other heat exchanger.
左右に並設された前記熱交換器の一方は、他方の前記熱交換器に対して１８０°上下反転させて配置した関係になるように構成されていることを特徴とするフィンチューブ熱交換器。 The finned-tube heat exchanger of claim 1, wherein
A finned-tube heat exchanger, wherein one of the heat exchangers arranged side by side is arranged to be vertically inverted 180° with respect to the other heat exchanger. .
前記伝熱管はＵ字状に曲げられた円管により形成されたＵ字伝熱管で構成され、このＵ字伝熱管は複数設けられ、複数の前記Ｕ字伝熱管の端部を繋ぐパス接続管を備えることを特徴とするフィンチューブ熱交換器。 The finned-tube heat exchanger of claim 1, wherein
The heat transfer tubes are composed of U-shaped heat transfer tubes formed of circular tubes bent in a U shape, and a plurality of U-shaped heat transfer tubes are provided, and a path connecting tube that connects the ends of the plurality of U-shaped heat transfer tubes. A finned-tube heat exchanger comprising:
前記各熱交換器は、空気が流れる方向に沿って並べられた複数列の熱交換部で構成され、複数列の前記熱交換部を跨ぐように配置されている前記Ｕ字伝熱管を備えることを特徴とするフィンチューブ熱交換器。 A finned tube heat exchanger according to claim 3,
Each of the heat exchangers is composed of a plurality of rows of heat exchange units arranged along the direction of air flow, and is provided with the U-shaped heat transfer tubes arranged so as to straddle the plurality of rows of heat exchange units. A finned-tube heat exchanger characterized by:
前記各熱交換器は、上部側熱交部と下部側熱交部を備え、
前記上部側熱交部における空気流れに対し最も下流側となる前記熱交換部の前記Ｕ字伝熱管の端部が接続されるガスヘッダと、
前記下部側熱交部における空気流れに対し最も上流側となる前記熱交換部の前記Ｕ字伝熱管の端部が接続される液冷媒出入口と、
前記下部側熱交部における最も下流側となる前記熱交換部の前記Ｕ字伝熱管の端部と、前記上部側熱交部における最も上流側となる前記熱交換部の前記Ｕ字伝熱管の端部が、接続管を介して接続されていることを特徴とするフィンチューブ熱交換器。 The finned-tube heat exchanger of claim 4,
Each heat exchanger has an upper heat exchange section and a lower heat exchange section,
a gas header to which the end of the U-shaped heat transfer tube of the heat exchange section, which is the most downstream side with respect to the air flow in the upper heat exchange section, is connected;
a liquid refrigerant inlet/outlet to which an end portion of the U-shaped heat transfer tube of the heat exchanging portion located most upstream with respect to the air flow in the lower heat exchanging portion is connected;
The end of the U-shaped heat transfer tube of the heat exchange section that is the most downstream side in the lower heat exchange section and the U-shaped heat transfer tube of the heat exchange section that is the most upstream side of the upper heat exchange section. A finned-tube heat exchanger, characterized in that the ends are connected via connecting pipes.
前記各熱交換器は、上部側熱交部と下部側熱交部を備え、
前記上部側熱交部における空気流れに対し最も上流側となる前記熱交換部の前記Ｕ字伝熱管の端部が接続されるガスヘッダと、
前記下部側熱交部における空気流れに対し最も下流側となる前記熱交換部の前記Ｕ字伝熱管の端部が接続される液冷媒出入口と、
前記下部側熱交部における最も上流側となる前記熱交換部の前記Ｕ字伝熱管の端部と、前記上部側熱交部における最も下流側となる前記熱交換部の前記Ｕ字伝熱管の端部が、接続管を介して接続されていることを特徴とするフィンチューブ熱交換器。 The finned-tube heat exchanger of claim 4,
Each heat exchanger has an upper heat exchange section and a lower heat exchange section,
a gas header to which an end of the U-shaped heat transfer tube of the heat exchange section, which is the most upstream side with respect to the air flow in the upper heat exchange section, is connected;
a liquid refrigerant inlet/outlet to which an end portion of the U-shaped heat transfer tube of the heat exchange section located furthest downstream with respect to the air flow in the lower heat exchange section is connected;
The end of the U-shaped heat transfer tube of the heat exchange section that is the most upstream side in the lower heat exchange section and the U-shaped heat transfer tube of the heat exchange section that is the most downstream side of the upper heat exchange section A finned-tube heat exchanger, characterized in that the ends are connected via connecting pipes.
前記各熱交換器は、上部側熱交部と下部側熱交部を備え、
前記上部側熱交部と前記下部側熱交部は、前記Ｕ字伝熱管の端部を繋ぐ接続管を介して接続され、
前記上部側熱交部のパスの長さは、前記下部側熱交部のパスの長さよりも短いことを特徴とするフィンチューブ熱交換器。 A finned tube heat exchanger according to claim 3,
Each heat exchanger has an upper heat exchange section and a lower heat exchange section,
The upper heat exchange section and the lower heat exchange section are connected via a connection pipe that connects the ends of the U-shaped heat transfer tubes,
A fin-tube heat exchanger, wherein the path length of the upper heat exchange section is shorter than the path length of the lower heat exchange section.
前記熱交換器は、３本の前記Ｕ字伝熱管の端部を繋ぐ３方向のパス接続管を備え、
前記３方向のパス接続管は、曲管で構成された１つの冷媒入口管と、２つの冷媒出口管を有しており、前記冷媒入口管は２つの前記冷媒出口管の一方側に接続されていることを特徴とするフィンチューブ熱交換器。 A finned tube heat exchanger according to claim 3,
The heat exchanger includes a three-way path connection pipe that connects the ends of the three U-shaped heat transfer tubes,
The three-way path connection pipe has a curved refrigerant inlet pipe and two refrigerant outlet pipes, and the refrigerant inlet pipe is connected to one side of the two refrigerant outlet pipes. A finned tube heat exchanger characterized by:
前記室外熱交換器として請求項１～８の何れか一項に記載のフィンチューブ熱交換器が用いられていることを特徴とする空気調和機。 An air conditioner comprising an outdoor heat exchanger, a blower fan disposed above the outdoor heat exchanger, and a compressor,
An air conditioner, wherein the finned-tube heat exchanger according to any one of claims 1 to 8 is used as the outdoor heat exchanger.
前記送風ファンは、前記左右の熱交換器の上部に、それぞれ搭載され、
前記左右の送風ファンをそれぞれ任意の風量に制御する制御装置を備えることを特徴とする空気調和機。 In the air conditioner according to claim 9,
The blower fans are mounted respectively on the upper parts of the left and right heat exchangers,
An air conditioner, comprising: a control device for controlling each of the left and right blowing fans to an arbitrary air volume.
左右に並設されている前記各熱交換器に対応して、それぞれに室外膨張弁を備え、それぞれの前記室外膨張弁をそれぞれ任意の膨張弁開度に制御する制御装置を備えることを特徴とする空気調和機。 In the air conditioner according to claim 9,
An outdoor expansion valve is provided for each of the heat exchangers arranged side by side, and a control device is provided for controlling each of the outdoor expansion valves to an arbitrary expansion valve opening degree. air conditioner.
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