JP3219014B2 - 空調機用熱交換器 - Google Patents

空調機用熱交換器

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JP3219014B2
JP3219014B2 JP07550097A JP7550097A JP3219014B2 JP 3219014 B2 JP3219014 B2 JP 3219014B2 JP 07550097 A JP07550097 A JP 07550097A JP 7550097 A JP7550097 A JP 7550097A JP 3219014 B2 JP3219014 B2 JP 3219014B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、空調機用熱交換
器に関し、さらに詳しくは熱交換器の冷媒配管構造に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図17には、従来一般的な空調機用熱交
換器の一例として、室外機用の熱交換器41を示してい
る。この熱交換器41は、独立した四つの冷媒流路P
a,Pb,Pc,Pdを上下方向に多段配置するととも
に、該各冷媒流路Pa,Pb,Pc,Pdの一端側をそ
れぞれ分流キャピラリー43を介して冷媒分流器42に
接続する一方、該各冷媒流路Pa,Pb,Pc,Pdの
他端側はそれぞれヘッダー連絡管44を介してヘッダー
45に接続している。そして、上記熱交換器41が蒸発
器として機能する場合、冷媒(液冷媒)は、上記冷媒分
流器42側から上記各分流キャピラリー43,43,・
・を介して上記各冷媒流路Pa〜Pdに流入し、該各冷
媒流路Pa〜Pdを流れる間に送風空気との間での熱交
換によりガス冷媒となり、上記各ヘッダー連絡管44,
44,・・を介して上記ヘッダー45側に集合し、圧縮
機(図示省略)側に流れる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このよう
に、熱交換器41を構成する複数の冷媒流路Pa〜Pd
を上下方向に多段配置した場合、該各冷媒流路Pa〜P
dの高さ位置の相違から、熱交換器41の出口側におい
てヘッド差を生じ、このヘッド差によって上記各冷媒流
路Pa〜Pd間において、冷媒循環量、熱交換器41の
入口側及び出口側における冷媒温度にそれぞれ差が生じ
る。そして、この各冷媒流路Pa〜Pd間における冷媒
循環量等の差は、特に熱交換器41が蒸発器として機能
する場合、冷却フィンへの着霜の原因となるものであっ
て、熱交換性能という面において問題となる。以下、上
記熱交換器41の各冷媒流路Pa〜Pd間における冷媒
循環量等の差による冷却フィンへの着霜の発生状態等を
説明する。
【0004】図18には、四つの冷媒流路Pa〜Pdを
備えた熱交換器41を冷媒が流通する場合における冷媒
圧力の変化状態を、また図19にはその場合における冷
媒温度の変化状態を、それぞれ模式的に示している。
尚、図18の各圧力特性線「Lp11〜Lp4」のうち、
圧力特性線「Lp11」及び同「Lp12」は最上段に位置
する第1冷媒流路Paの冷媒圧力特性、圧力特性線「L
2」は上から二段目に位置する第2冷媒流路Pbの冷
媒圧力特性、圧力特性線「Lp3」は上から三段目に位
置する第3冷媒流路Pcの冷媒圧力特性、さらに圧力特
性線「Lp4」は最下段に位置する第4冷媒流路Pdの
冷媒圧力特性である。また、図19における各温度特性
線「Lt11〜Lt4」のうち、温度特性線「Lt11」及
び同「Lt12」は最上段に位置する第1冷媒流路Paの
冷媒温度特性、温度特性線「Lt2」は上から二段目に
位置する第2冷媒流路Pbの冷媒温度特性、温度特性線
「Lt3」は上から三段目に位置する第3冷媒流路Pc
の冷媒温度特性、さらに温度特性線「Lt4」は最下段
に位置する第4冷媒流路Pdの冷媒温度特性である。
【0005】さらに、上記第1冷媒流路Paの圧力特性
線「Lp11」及び温度特性線「Lt11」は、次述する如
き分流キャピラリー側での調整を行う以前のものであ
る。また、上記第1冷媒流路Paの圧力特性線「L
12」及び温度特性線「Lt12」は、この調整を行った
後のものである。
【0006】冷媒圧力は、図18に示すように、分流キ
ャピラリー43の入口においては、各分流キャピラリー
43,43,・・に対して共に冷媒が飽和圧力で流入す
ることから冷媒圧力は同じである。また、ヘッダー45
の出口においては、各冷媒流路Pa〜Pdからの冷媒が
合流して流れることからその冷媒圧力は同じである。し
かし、分流キャピラリー43の入口からヘッダー45の
出口の間においては、各冷媒流路Pa〜Pdの配管長、
管内径等の諸条件により冷媒圧力の変化状態が異なり、
特にこの例の場合には、上述のように各冷媒流路Pa〜
Pd間にヘッド差があることから、冷媒の偏流を生じ、
最上段の第1冷媒流路Paの冷媒圧力は圧力特性線「L
11」で示すように、他の冷媒流路Pb〜Pdの冷媒圧
力(圧力特性線「Lp2〜Lp4」参照)よりも圧力損失
が少ない分だけより高い圧力で推移し、その冷媒循環量
も多くなっている。
【0007】この図18に示す圧力特性を温度特性に変
換したものが図19に示す冷媒の温度特性である。上述
のように、第1冷媒流路Paにおいてはその冷媒循環量
が他の冷媒流路Pb〜Pdよりも多いので、熱交換器4
1の内部(即ち、第1冷媒流路Paを流れる間に)おい
て十分に熱交換を行うことができず、場合によっては、
図19において温度特性線「Lt11」で示すように、熱
交換器出口まで冷媒の圧力に対する飽和温度のまま推移
することになる。この場合、この飽和温度が氷点を下回
ると熱交換器出口側において着霜が生じ易くなるもので
ある。
【0008】このような各冷媒流路Pa〜Pd間におけ
る冷媒の偏流、及びこの冷媒の偏流による熱交換器出口
側での着霜を防止する方法として、従来は、分流キャピ
ラリーの管長、管内径を変更してこれを絞り、その冷媒
循環量を減少させる方法をとっていた(図18の圧力特
性線「Lp12」を参照)。
【0009】ところが、このような分流キャピラリー側
での対応では、冷媒循環量を低下させるために分流キャ
ピラリーを絞ることから、図19において温度特性線L
12で示すように、熱交換器入口での冷媒温度が下が
り、これが氷点を下回る場合が生じ、今度は逆に、熱交
換器の入口側において着霜が生じ易くなる。
【0010】即ち、従来は熱交換器出口側での各冷媒流
路Pa〜Pd間のヘッド差を考慮せずに、熱交換器入口
側の分流キャピラリーの変更のみによって上記各冷媒流
路Pa〜Pd間における冷媒の偏流を抑制しようとする
ものであったため、十分な偏流抑制効果を得ることがで
きず、冷媒の偏流に対する抜本的な対策とはなり得なか
ったものである。
【0011】そこで本願発明は、各冷媒流路間のヘッド
差に基づく冷媒の偏流を安価且つ簡単な構成により確実
に防止し得るようにした空調機用熱交換器を提供せんと
してなされたものである。
【0012】
【本願発明の技術的背景】本願発明者らは、複数の冷媒
流路を上下方向に多段配置した構成の熱交換器におい
て、該各冷媒流路間におけるヘッド差等による冷媒の偏
流をより確実に防止する手段を検討する過程において、
従来は冷媒の偏流対策の対象とされていなかったヘッダ
ー連絡管に着目し、該ヘッダー連絡管の変更により上記
各冷媒流路間における冷媒の偏流を効果的に防止するこ
とに想到したものである。
【0013】即ち、例えば上記従来技術の項において例
示したと同様に、上下に複数の冷媒流路を備えた熱交換
器を想定し、この各冷媒流路のうち、上位に位置する冷
媒流路に対応するヘッダー連絡管を、下位に位置する冷
媒流路に対応するヘッダー連絡管よりも絞って該上位の
冷媒流路の圧力損失を増大させれば、熱交換器入口側で
の冷媒温度の過度の低下を招くことなくその冷媒循環量
を低下させることができるということに想到したもので
ある。
【0014】これを図15及び図16を参照して説明す
ると次の通りである。即ち、熱交換器出口側において着
霜の恐れがあるような場合には、図15に圧力特性線
「Lp1」で示すように、ヘッド差に基づく圧力損失が
最も少ない冷媒流路に対応するヘッダー連絡管を他の冷
媒流路に対応するヘッダー連絡管よりも絞って該ヘッダ
ー連絡管側における圧力損失を増大させる。この場合、
熱交換器出口側において上記ヘッダー連絡管を絞ること
から熱交換器入口側の分流キャピラリーの絞りは少なく
する(図18の圧力特性線「Lp12」を参照)。
【0015】このように熱交換器出口側のヘッダー連絡
管の圧力損失を増大させることで、冷媒循環量が減少し
熱交換器内部での熱交換が十分に行われ冷媒温度が上昇
するとともに、熱交換器出口における冷媒圧力が上昇し
スーパーヒートがつき易くなり、これらの相乗効果とし
て、図16において温度特性線「Lt1」で示すよう
に、熱交換器出口側での冷媒温度が高く保持され、着霜
が確実に防止されることになる。また、この場合、熱交
換器入口側においては、熱交換器出口側において上記ヘ
ッダー連絡管により圧力損失の増大が図られていること
から、従来ほど分流キャピラリーを大きく絞る必要がな
く、従って熱交換器入口側における冷媒温度も比較的高
く維持され、熱交換器入口側における着霜も確実に防止
されると考えられる。
【0016】
【課題を解決するための手段】本願発明では、かかる技
術背景に立脚し、上述の如き課題を解決するための具体
的手段として次のような構成を採用している。
【0017】本願の第1の発明では、相互に独立した複
数の冷媒流路を上下方向に多段に配置するとともに、上
記複数の冷媒流路の一端側をそれぞれ分流キャピラリー
を介して冷媒分流器に接続する一方、上記複数の冷媒流
路の他端側をそれぞれヘッダー連絡管を介してヘッダー
に接続してなる空調機用熱交換器において、上記複数の
ヘッダー連絡管の間において、上位に位置する冷媒流路
に対応するヘッダー連絡管における冷媒の圧力損失が、
下位に位置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管にお
ける冷媒の圧力損失よりも大きくなるように、上位に位
置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管の管内径を、
下位に位置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管の管
内径よりも小さく設定したことを特徴としている。
【0018】本願の第2の発明では、相互に独立した複
数の冷媒流路を上下方向に多段に配置するとともに、上
記複数の冷媒流路の一端側をそれぞれ分流キャピラリー
を介して冷媒分流器に接続する一方、上記複数の冷媒流
路の他端側をそれぞれヘッダー連絡管を介してヘッダー
に接続してなる空調機用熱交換器において、上記複数の
ヘッダー連絡管の間において、上位に位置する冷媒流路
に対応するヘッダー連絡管における冷媒の圧力損失が、
下位に位置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管にお
ける冷媒の圧力損失よりも大きくなるように、上位に位
置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管の管内径を、
下位に位置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管の管
内径よりも小さく設定するとともに、上位に位置する冷
媒流路に対応するヘッダー連絡管の管長を、下位に位置
する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管の管長よりも長
く設定したことを特徴としている。
【0019】本願の第3の発明では、相互に独立した複
数の冷媒流路を上下方向に多段に配置するとともに、上
記複数の冷媒流路の一端側をそれぞれ分流キャピラリー
を介して冷媒分流器に接続する一方、上記複数の冷媒流
路の他端側をそれぞれヘッダー連絡管を介してヘッダー
に接続してなる空調機用熱交換器において、上記複数の
冷媒流路を、上下方向に複数のブロックに分け、上記複
数のブロックのうち、上位に位置するブロックに属する
各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡管と、下位
に位置するブロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応
するヘッダー連絡管との間において、上位に位置するブ
ロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー
連絡管における冷媒の圧力損失が、下位に位置するブロ
ックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連
絡管における冷媒の圧力損失よりも大きくなるように、
上位に位置するブロックに属する各冷媒流路にそれぞれ
対応するヘッダー連絡管の管内径を、下位に位置するブ
ロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー
連絡管の管内径よりも小さく設定したことを特徴として
いる。
【0020】本願の第4の発明では、相互に独立した複
数の冷媒流路を上下方向に多段に配置するとともに、上
記複数の冷媒流路の一端側をそれぞれ分流キャピラリー
を介して冷媒分流器に接続する一方、上記複数の冷媒流
路の他端側をそれぞれヘッダー連絡管を介してヘッダー
に接続してなる空調機用熱交換器において、上記複数の
冷媒流路を、上下方向に複数のブロックに分け、上記複
数のブロックのうち、上位に位置するブロックに属する
各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡管と、下位
に位置するブロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応
するヘッダー連絡管との間において、上位に位置するブ
ロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー
連絡管における冷媒の圧力損失が、下位に位置するブロ
ックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連
絡管における冷媒の圧力損失よりも大きくなるように、
上位に位置するブロックに属する各冷媒流路にそれぞれ
対応するヘッダー連絡管の管内径を、下位に位置するブ
ロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー
連絡管の管内径よりも小さく設定するとともに、上位に
位置するブロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応す
るヘッダー連絡管の管長を、下位に位置するブロックに
属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡管の
管長よりも長く設定したことを特徴としている。
【0021】
【発明の効果】本願発明ではかかる構成とすることによ
り次のような効果が得られる。
【0022】 本願の第1の発明にかかる空調機用熱
交換器によれば、空調機の運転に伴い、冷媒回路を循環
する冷媒は、冷媒分流器において各分流キャピラリーに
分流され、該各分流キャピラリーを介して熱交換器の上
下方向に多段配置された複数の冷媒流路に流入し、これ
ら各冷媒流路を流れる間に送風空気と熱交換を行った
後、該各冷媒流路からそれぞれ各ヘッダー連絡管を通っ
てヘッダーに至り、該ヘッダーで合流してさらに冷媒回
路を循環する。
【0023】この場合、上記熱交換器の複数の冷媒流路
間においてはヘッド差があり、上位に位置する冷媒流路
の冷媒循環量は、下位に位置する冷媒流路の冷媒循環量
に比して多くなり、該各冷媒流路間において冷媒の偏流
が生じる恐れがあるが、この発明においては、上記複数
のヘッダー連絡管における冷媒の圧力損失を、上位に位
置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管の方が、下位
に位置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管よりも大
きくなるように、上位に位置する冷媒流路に対応するヘ
ッダー連絡管の管内径を、下位に位置する冷媒流路に対
応するヘッダー連絡管の管内径よりも小さく設定してい
るので、上位に位置する冷媒流路においてはヘッダー連
絡管の管内径が小さい分だけその冷媒循環量が減少し、
各冷媒流路間における冷媒循環量が可及的に均等化され
る。
【0024】この結果、ヘッド差により冷媒流路におけ
る圧力損失が最も少ない最上段に位置する冷媒流路にお
いては、冷媒循環量の過多状態がなくなり冷媒と送風空
気との間における熱交換が十分に行われ、熱交換器出口
側での冷媒温度の過度の低下が抑制され、例えば従来の
ように過多の冷媒循環量により熱交換が十分に行われず
熱交換器出口側での冷媒温度が過度に低下して冷却フィ
ンに着霜を生じる、というような事態が確実に防止され
ることになる。
【0025】また、この場合、冷媒流路の入口側におい
ては、冷媒流路の出口側のヘッダー連絡管における冷媒
の圧力損失を増加させた分だけ、冷媒流路の入口側の分
流キャピラリーにおける冷媒の圧力損失を低く抑えるこ
とができ、この結果、冷媒流路の入口側における冷媒温
度が比較的高く維持され、熱交換器の入口側での冷却フ
ィンの着霜も確実に防止されるものである。
【0026】 本願の第2の発明にかかる空調機用熱
交換器によれば、空調機の運転に伴い、冷媒回路を循環
する冷媒は、冷媒分流器において各分流キャピラリーに
分流され、該各分流キャピラリーを介して熱交換器の上
下方向に多段配置された複数の冷媒流路に流入し、これ
ら各冷媒流路を流れる間に送風空気と熱交換を行った
後、該各冷媒流路からそれぞれ各ヘッダー連絡管を通っ
てヘッダーに至り、該ヘッダーで合流してさらに冷媒回
路を循環する。
【0027】この場合、上記熱交換器の複数の冷媒流路
間においてはヘッド差があり、上位に位置する冷媒流路
の冷媒循環量は、下位に位置する冷媒流路の冷媒循環量
に比して多くなり、該各冷媒流路間において冷媒の偏流
が生じる恐れがあるが、この発明においては、上記複数
のヘッダー連絡管における冷媒の圧力損失を、上位に位
置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管の方が、下位
に位置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管よりも大
きくなるように、上位に位置する冷媒流路に対応するヘ
ッダー連絡管の管内径を、下位に位置する冷媒流路に対
応するヘッダー連絡管の管内径よりも小さく設定すると
ともに、上位に位置する冷媒流路に対応するヘッダー連
絡管の管長を、下位に位置する冷媒流路に対応するヘッ
ダー連絡管の管長よりも長く設定しているので、上位に
位置する冷媒流路においてはヘッダー連絡管の管内径が
小さく且つ管長が大きい分だけその冷媒循環量が減少
し、各冷媒流路間における冷媒循環量が可及的に均等化
される。
【0028】この結果、ヘッド差により冷媒流路におけ
る圧力損失が最も少ない最上段に位置する冷媒流路にお
いては、冷媒循環量の過多状態がなくなり冷媒と送風空
気との間における熱交換が十分に行われ、熱交換器出口
側での冷媒温度の過度の低下が抑制され、例えば従来の
ように過多の冷媒循環量により熱交換が十分に行われず
熱交換器出口側での冷媒温度が過度に低下して冷却フィ
ンに着霜を生じる、というような事態が確実に防止され
ることになる。
【0029】また、この場合、冷媒流路の入口側におい
ては、冷媒流路の出口側のヘッダー連絡管における冷媒
の圧力損失を増加させた分だけ、冷媒流路の入口側の分
流キャピラリーにおける冷媒の圧力損失を低く抑えるこ
とができ、この結果、冷媒流路の入口側における冷媒温
度が比較的高く維持され、熱交換器の入口側での冷却フ
ィンの着霜も確実に防止されるものである。
【0030】 本願の第3の発明にかかる空調機用熱
交換器によれば、熱交換器の複数の冷媒流路を、上下方
向に複数のブロックに分け、上記複数のブロックのう
ち、上位に位置するブロックに属する各冷媒流路にそれ
ぞれ対応するヘッダー連絡管と、下位に位置するブロッ
クに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡
管との間において、上位に位置するブロックに属する各
冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡管における冷
媒の圧力損失が、下位に位置するブロックに属する各冷
媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡管における冷媒
の圧力損失よりも大きくなるように、上位に位置するブ
ロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー
連絡管の管内径を、下位に位置するブロックに属する各
冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡管の管内径よ
りも小さく設定しているので、上位に位置するブロック
に属する各冷媒流路における冷媒の圧力損失が、下位に
位置するブロックに属する各冷媒流路における冷媒の圧
力損失よりも大きくなり、上位に位置するブロックに属
する各冷媒流路と下位に位置するブロックに属する各冷
媒流路との間のヘッド差による冷媒循環量の不均等が、
ブロック単位で解消され、ヘッド差により冷媒流路にお
ける圧力損失が最も少ない最上段に位置するブロックに
属する各冷媒流路においては、冷媒循環量の過多状態が
なくなり冷媒と送風空気との間における熱交換が十分に
行われ、熱交換器出口側での冷媒温度の過度の低下が抑
制され、例えば従来のように過多の冷媒循環量により熱
交換が十分に行われず熱交換器出口側での冷媒温度が過
度に低下して冷却フィンに着霜を生じる、というような
事態が確実に防止されることになる。
【0031】また、この場合、上位に位置するブロック
に属する各冷媒流路の入口側においては、該冷媒流路の
出口側のヘッダー連絡管における冷媒の圧力損失を増加
させた分だけ、該各冷媒流路の入口側の分流キャピラリ
ーにおける冷媒の圧力損失を低く抑えることができ、こ
の結果、各冷媒流路の入口側における冷媒温度が比較的
高く維持され、熱交換器の入口側での冷却フィンの着霜
も確実に防止されるものである。
【0032】 本願の第4の発明にかかる空調機用熱
交換器によれば、熱交換器の複数の冷媒流路を、上下方
向に複数のブロックに分け、上記複数のブロックのう
ち、上位に位置するブロックに属する各冷媒流路にそれ
ぞれ対応するヘッダー連絡管と、下位に位置するブロッ
クに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡
管との間において、上位に位置するブロックに属する各
冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡管における冷
媒の圧力損失が、下位に位置するブロックに属する各冷
媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡管における冷媒
の圧力損失よりも大きくなるように、上位に位置するブ
ロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー
連絡管の管内径を、下位に位置するブロックに属する各
冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡管の管内径よ
りも小さく設定するとともに、上位に位置するブロック
に属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡管
の管長を、下位に位置するブロックに属する各冷媒流路
にそれぞれ対応するヘッダー連絡管の管長よりも長く設
定しているので、上位に位置するブロックに属する各冷
媒流路における冷媒の圧力損失が、下位に位置するブロ
ックに属する各冷媒流路における冷媒の圧力損失よりも
大きくなり、上位に位置するブロックに属する各冷媒流
路と下位に位置するブロックに属する各冷媒流路との間
のヘッド差による冷媒循環量の不均等が、ブロック単位
で解消され、ヘッド差により冷媒流路における圧力損失
が最も少ない最上段に位置するブロックに属する各冷媒
流路においては、冷媒循環量の過多状態がなくなり冷媒
と送風空気との間における熱交換が十分に行われ、熱交
換器出口側での冷媒温度の過度の低下が抑制され、例え
ば従来のように過多の冷媒循環量により熱交換が十分に
行われず熱交換器出口側での冷媒温度が過度に低下して
冷却フィンに着霜を生じる、というような事態が確実に
防止されることになる。
【0033】また、この場合、上位に位置するブロック
に属する各冷媒流路の入口側においては、該冷媒流路の
出口側のヘッダー連絡管における冷媒の圧力損失を増加
させた分だけ、該各冷媒流路の入口側の分流キャピラリ
ーにおける冷媒の圧力損失を低く抑えることができ、こ
の結果、各冷媒流路の入口側における冷媒温度が比較的
高く維持され、熱交換器の入口側での冷却フィンの着霜
も確実に防止されるものである。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本願発明にかかる空調機用
熱交換器を好適な実施形態に基づいて具体的に説明す
る。
【0035】図1及び図2には、本願発明にかかる熱交
換器が適用された空調機における縦型の室外機1を示し
ている。この室外機1は、縦型のケーシング2内に、ク
ロスフィンタイプの熱交換器3と、上下一対のファン
4,4と、圧縮機5とを配置して構成される。
【0036】上記熱交換器3は、縦型タイプとされ、図
3及び図4に示すように、左右一対の管板31,31間
に、多数の冷却フィン32,32,・・を所定間隔で多
層配置するとともに、多段屈曲状に形成した伝熱管3
3,33,・・を、上記多数の冷却フィン32,32,
・・をその板厚方向に貫通させた状態で取り付けて構成
される。また、この熱交換器3においては、上記伝熱管
33,33,・・を、上下方向に9系統に分けて、これ
を相互に独立した第1冷媒流路P1〜第9冷媒流路P9
している。そして、上記各冷媒流路P1〜冷媒流路P9
一端側(ここでは熱交換器3が蒸発器として機能する場
合において冷媒の流入側となる端部)を、それぞれ分流
キャピラリー12,12,・・を介して冷媒分流器11
に接続する一方、該各冷媒流路P1〜冷媒流路P9の他端
側(ここでは熱交換器3が蒸発器として機能する場合に
おいて冷媒の流出側となる端部)はこれらをヘッダー連
絡管13,13,・・を介してヘッダー10に接続して
いる。
【0037】ところで、このように複数の冷媒流路P1
〜P9を上下方向に多段配置した構成の熱交換器3にお
いては、該熱交換器3の出口側における上記各冷媒流路
1〜P9間のヘッド差により、最上段の第1冷媒流路P
1の冷媒循環量が他の冷媒流路P2〜P9の冷媒循環量に
比して多くなり不十分な熱交換によって該熱交換器3の
出口側での冷媒温度が過度に低下し該出口側において冷
却フィン32に着霜を生じ易いという問題があり、また
かかる問題を上記各分流キャピラリー12,12,・・
の長さ等の変更によって対処しようとした場合には、該
分流キャピラリー12側において冷媒が大きく減圧され
熱交換器入口での冷媒温度が過度に低下し該熱交換器3
の入口側において上記冷却フィン32に着霜を生じ易く
なるという問題があることは既述の通りである。
【0038】そこで、この実施形態においては、本願発
明を適用して、上記分流キャピラリー12側での対処と
同時に、従来は冷媒の偏流防止対策の対象とされていな
かった上記各ヘッダー連絡管13,13,・・側におい
て該各ヘッダー連絡管13,13,・・における冷媒の
圧力損失を変更設定することし、かかる対策によって上
記各冷媒流路P1〜P9間のヘッド差に拘わらずこれら各
冷媒流路P1〜P9における冷媒の偏流を可及的に防止
し、以て上記熱交換器3の入口側と出口側の双方におい
て冷却フィン32への着霜を可及的に防止するようにし
たものである。以下、このような各ヘッダー連絡管1
3,13,・・の具体的構成を、図5,図7,図9,図
11,図13にそれぞれ示すように、冷媒流路として第
1冷媒流路Paと第2冷媒流路Pbと第3冷媒流路Pc
と第4冷媒流路Pdの四つを備えた熱交換器を例にとっ
て説明する。尚、以下に説明する各ヘッダー連絡管1
3,13,・・の具体的構成は、冷媒流路の数の多少に
拘わらず広く熱交換器一般に適用できるものであって、
例えば図3に示したこの実施形態の熱交換器3にもその
まま適用できることは勿論である。
【0039】第1の構造例 第1の構造例は、図5及び図6に示すように、ヘッダー
10に接続される各ヘッダー連絡管13a〜13dにつ
いて、その管内径「D」を全て同一とした上で、その管
長「L」を、最上段に位置する第1ヘッダー連絡管13
aから最下段に位置する第4ヘッダー連絡管13dにか
けて次第に短くしたものである。即ち、この構造例の場
合には、上記各ヘッダー連絡管13a〜13d相互間の
高さ位置の相違に基づくヘッド差の解消を、該各ヘッダ
ー連絡管13a〜13dの管長の調整によって対処する
ようにしたものである。
【0040】尚、この場合における各ヘッダー連絡管1
3a〜13dの管内径「D」と管長「L」の設定例を図
6に示している。
【0041】第2の構造例 第2の構造例は、図7及び図8に示すように、ヘッダー
10に接続される各ヘッダー連絡管13a〜13dにつ
いて、その管長「L」を全て同一とした上で、その管内
径「D」を、最上段に位置する第1ヘッダー連絡管13
aから最下段に位置する第4ヘッダー連絡管13dにか
けて次第に太くしたものである。即ち、この構造例の場
合には、上記各ヘッダー連絡管13a〜13d相互間の
高さ位置の相違に基づくヘッド差の解消を、該各ヘッダ
ー連絡管13a〜13dの管内径の調整によって対処す
るようにしたものである。
【0042】尚、この場合における各ヘッダー連絡管1
3a〜13dの管内径「D」と管長「L」の設定例を図
8に示している。
【0043】第3の構造例 第3の構造例は、図9及び図10に示すように、ヘッダ
ー10に接続される各ヘッダー連絡管13a〜13dに
ついて、これらの高さ位置の相対関係に対応して管内径
「D」と管長「L」の双方を調整し、これによって上記
各ヘッダー連絡管13a〜13d相互間の高さ位置の相
違に基づくヘッド差の解消を図るようにしたものであ
る。
【0044】具体的には、図10に示すように、先ず管
内径「D」については、最上段に位置する第1ヘッダー
連絡管13aと上から三段目に位置する第3ヘッダー連
絡管13cの管内径を同一とし、また上から二段目に位
置する第2ヘッダー連絡管13bと最下段に位置する第
4ヘッダー連絡管13dはその管内径を同一とするとと
もに該管内径を上記第1ヘッダー連絡管13aと第3ヘ
ッダー連絡管13cの管内径よりも小径に設定してい
る。また、管長「L」については、最上段に位置する第
1ヘッダー連絡管13aと上から三段目に位置する第3
ヘッダー連絡管13cの管長を同一とし、また上から二
段目に位置する第2ヘッダー連絡管13bと最下段に位
置する第4ヘッダー連絡管13dはその管長を同一とす
るとともに該管長を上記第1ヘッダー連絡管13aと第
3ヘッダー連絡管13cの管長よりも長寸に設定してい
る。
【0045】かかる管内径と管長の設定により、上記各
ヘッダー連絡管13a〜13dにおいては、上位に位置
するものから下位に位置するものにかけて次第に冷媒の
圧力損失が減少することとなり、これら各ヘッダー連絡
管13a〜13dのヘッド差に対応することとなる。
【0046】第4の構造例 第4の構造例は、上記第3の構造例と同様に、図11及
び図12に示すように、ヘッダー10に接続される各ヘ
ッダー連絡管13a〜13dについて、これらの高さ位
置の相対関係に対応して管内径「D」と管長「L」の双
方を調整し、これによって上記各ヘッダー連絡管13a
〜13d相互間の高さ位置の相違に基づくヘッド差の解
消を図るようにしたものである。
【0047】具体的には、図12に示すように、先ず管
内径「D」については、最上段に位置する第1ヘッダー
連絡管13aと上から三段目に位置する第3ヘッダー連
絡管13cの管内径を同一とし、また上から二段目に位
置する第2ヘッダー連絡管13bと最下段に位置する第
4ヘッダー連絡管13dはその管内径を同一とするとと
もに該管内径を上記第1ヘッダー連絡管13aと第3ヘ
ッダー連絡管13cの管内径よりも大径に設定してい
る。また、管長「L」については、最上段に位置する第
1ヘッダー連絡管13aと上から二段目に位置する第2
ヘッダー連絡管13bの管長を同一とし、また上から三
段目に位置する第3ヘッダー連絡管13cと最下段に位
置する第4ヘッダー連絡管13dはその管長を同一とす
るとともに該管長を上記第1ヘッダー連絡管13aと第
2ヘッダー連絡管13bの管長よりも短寸に設定してい
る。
【0048】かかる管内径と管長の設定により、上記各
ヘッダー連絡管13a〜13dにおいては、上位に位置
するものから下位に位置するものにかけて次第に冷媒の
圧力損失が減少することとなり、これら各ヘッダー連絡
管13a〜13dのヘッド差に対応することとなる。
【0049】第5の構造例 第5の構造例は、上記各構造例が上記各ヘッダー連絡管
13a〜13dの全てについてそれらの間のヘッド差に
対応して圧力損失を調整すべくその管内径と管長とを設
定していたのに対して、図13に示すように、上記各ヘ
ッダー連絡管13a〜13dを上位側に位置する第1ブ
ロック21と下位側に位置する第2ブロック22の上下
二つのブロックに分け、この各ブロック毎に管内径と管
長とを設定するようにしたものである。従って、上記各
構造例の場合に比して、冷媒の偏流抑制作用は若干劣る
ものの実用上は支障のないものである。
【0050】具体的には、図14に示すように、上位側
の第1ブロック21に属する第1ヘッダー連絡管13a
と第2ヘッダー連絡管13bとは、管内径と管長とを共
に同一としている。また、下位側に位置する第2ブロッ
ク22に属する第3ヘッダー連絡管13cと第4ヘッダ
ー連絡管13dとは、管内径と管長とを共に同一とする
とともに、該管内径はこれを上記第1ブロック21側の
第1ヘッダー連絡管13a及び第2ヘッダー連絡管13
bの管内径よりも大径とし、管長はこれを上記第1ブロ
ック21側の第1ヘッダー連絡管13a及び第2ヘッダ
ー連絡管13bの管長よりも短寸としている。
【0051】かかる管内径と管長の設定により、上記各
ブロック21,22においては、上位の第1ブロック2
1の方が下位に位置する第2ブロック22よりも冷媒の
圧力損失が減少することとなり、これら各ブロック2
1,22のヘッド差に対応することとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明にかかる熱交換器が適用された室外機
の正面図である。
【図2】図1のII-II断面図である。
【図3】図2に示した熱交換器の具体的構造を示す展開
図である。
【図4】図3に示した熱交換器のパス取り構造の概念図
である。
【図5】熱交換器におけるヘッダー連絡管部分の第1の
構造例を示す概念図である。
【図6】図5に示した構造例におけるヘッダー連絡管の
管内径と管長の関係説明図である。
【図7】熱交換器におけるヘッダー連絡管部分の第2の
構造例を示す概念図である。
【図8】図7に示した構造例におけるヘッダー連絡管の
管内径と管長の関係説明図である。
【図9】熱交換器におけるヘッダー連絡管部分の第3の
構造例を示す概念図である。
【図10】図9に示した構造例におけるヘッダー連絡管
の管内径と管長の関係説明図である。
【図11】熱交換器におけるヘッダー連絡管部分の第4
の構造例を示す概念図である。
【図12】図11に示した構造例におけるヘッダー連絡
管の管内径と管長の関係説明図である。
【図13】熱交換器におけるヘッダー連絡管部分の第5
の構造例を示す概念図である。
【図14】図13に示した構造例におけるヘッダー連絡
管の管内径と管長の関係説明図である。
【図15】本願発明を適用した熱交換器における冷媒圧
力の変化特性説明図である。
【図16】本願発明を適用した熱交換器における冷媒温
度の変化特性説明図である。
【図17】従来の熱交換器の冷媒配管構造の概念説明図
である。
【図18】従来の熱交換器における冷媒圧力の変化特性
説明図である。
【図19】従来の熱交換器における冷媒温度の変化特性
説明図である。
【符号の説明】
1は室外機、2はケーシング、3は熱交換器、4はファ
ン、5は圧縮機、10はヘッダー、11は冷媒分流器、
12は分流キャピラリー、13はヘッダー連絡管、21
は第1ブロック、22は第2ブロック、31は管板、3
2は冷却フィン、33は伝熱管である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−292135(JP,A) 特開 平4−332356(JP,A) 実開 昭54−132849(JP,U) 実開 昭59−189066(JP,U) 実開 昭57−28277(JP,U) 実公 昭59−3355(JP,Y2) 実公 昭45−11500(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 41/00 F24F 5/00 F25B 39/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相互に独立した複数の冷媒流路を上下方
    向に多段に配置するとともに、上記複数の冷媒流路の一
    端側をそれぞれ分流キャピラリーを介して冷媒分流器に
    接続する一方、上記複数の冷媒流路の他端側をそれぞれ
    ヘッダー連絡管を介してヘッダーに接続してなる空調機
    用熱交換器であって、 上記複数のヘッダー連絡管の間において、上位に位置す
    る冷媒流路に対応するヘッダー連絡管における冷媒の圧
    力損失が、下位に位置する冷媒流路に対応するヘッダー
    連絡管における冷媒の圧力損失よりも大きくなるよう
    、上位に位置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管
    の管内径を、下位に位置する冷媒流路に対応するヘッダ
    ー連絡管の管内径よりも小さく設定したことを特徴とす
    る空調機用熱交換器。
  2. 【請求項2】 相互に独立した複数の冷媒流路を上下方
    向に多段に配置するとともに、上記複数の冷媒流路の一
    端側をそれぞれ分流キャピラリーを介して冷媒分流器に
    接続する一方、上記複数の冷媒流路の他端側をそれぞれ
    ヘッダー連絡管を介してヘッダーに接続してなる空調機
    用熱交換器であって、 上記複数のヘッダー連絡管の間において、上位に位置す
    る冷媒流路に対応するヘッダー連絡管における冷媒の圧
    力損失が、下位に位置する冷媒流路に対応するヘッダー
    連絡管における冷媒の圧力損失よりも大きくなるよう
    に、 上位に位置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管
    の管内径を、下位に位置する冷媒流路に対応するヘッダ
    ー連絡管の管内径よりも小さく設定するとともに、上位
    に位置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管の管長
    を、下位に位置する冷媒流路に対応するヘッダー連絡管
    の管長よりも長く設定したことを特徴とする空調機用熱
    交換器。
  3. 【請求項3】 相互に独立した複数の冷媒流路を上下方
    向に多段に配置するとともに、上記複数の冷媒流路の一
    端側をそれぞれ分流キャピラリーを介して冷媒分流器に
    接続する一方、上記複数の冷媒流路の他端側をそれぞれ
    ヘッダー連絡管を介してヘッダーに接続してなる空調機
    用熱交換器であって、 上記複数の冷媒流路を、上下方向に複数のブロックに分
    け、上記複数のブロックのうち、上位に位置するブロッ
    クに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡
    管と、下位に位置するブロックに属する各冷媒流路にそ
    れぞれ対応するヘッダー連絡管との間において、上位に
    位置するブロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応す
    るヘッダー連絡管における冷媒の圧力損失が、下位に位
    置するブロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応する
    ヘッダー連絡管における冷媒の圧力損失よりも大きくな
    るように 、上位に位置するブロックに属する各冷媒流路
    にそれぞれ対応するヘッダー連絡管の管内径を、下位に
    位置するブロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応す
    るヘッダー連絡管の管内径よりも小さく設定したことを
    特徴とする空調機用熱交換器。
  4. 【請求項4】 相互に独立した複数の冷媒流路を上下方
    向に多段に配置するとともに、上記複数の冷媒流路の一
    端側をそれぞれ分流キャピラリーを介して冷媒分流器に
    接続する一方、上記複数の冷媒流路の他端側をそれぞれ
    ヘッダー連絡管を介してヘッダーに接続してなる空調機
    用熱交換器であって、 上記複数の冷媒流路を、上下方向に複数のブロックに分
    け、上記複数のブロックのうち、上位に位置するブロッ
    クに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダー連絡
    管と、下位に位置するブロックに属する各冷媒流路にそ
    れぞれ対応するヘッダー連絡管との間において、上位に
    位置するブロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応す
    るヘッダー連絡管における冷媒の圧力損失が、下位に位
    置するブロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応する
    ヘッダー連絡管における冷媒の圧力損失よりも大きくな
    るように 、上位に位置するブロックに属する各冷媒流路
    にそれぞれ対応するヘッダー連絡管の管内径を、下位に
    位置するブロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応す
    るヘッダー連絡管の管内径よりも小さく設定するととも
    に、上位に位置するブロックに属する各冷媒流路にそれ
    ぞれ対応するヘッダー連絡管の管長を、下位に位置する
    ブロックに属する各冷媒流路にそれぞれ対応するヘッダ
    ー連絡管の管長よりも長く設定したことを特徴とする空
    調機用熱交換器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3985831B2 (ja) * 2005-10-31 2007-10-03 ダイキン工業株式会社 室外ユニット用熱交換器
JP4887213B2 (ja) * 2007-05-18 2012-02-29 日立アプライアンス株式会社 冷媒分配器及び空気調和機
JP4982401B2 (ja) * 2008-02-06 2012-07-25 日立アプライアンス株式会社 空気調和機の室外機
JP5062265B2 (ja) * 2010-02-15 2012-10-31 ダイキン工業株式会社 空気調和機
US9109820B2 (en) 2010-04-28 2015-08-18 Daikin Ondustries, Ltd. Heat exchange device and communication tube used in the same
CN106461296B (zh) 2014-05-19 2019-03-05 三菱电机株式会社 空调装置
JP6474226B2 (ja) 2014-10-15 2019-02-27 三菱電機株式会社 熱交換器及びこれを備えた冷凍サイクル装置
JP7078841B2 (ja) * 2018-01-31 2022-06-01 ダイキン工業株式会社 冷凍装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11698234B2 (en) 2019-03-06 2023-07-11 Samsung Electronics Co.. Ltd. Distributor, heat exchanger unit and air conditioner

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