JP6120978B2 - 熱交換器及びそれを用いた空気調和機 - Google Patents
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Description
図1、2を用いて実施の形態1に係る熱交換器の構造の概要を説明する。
図1は、実施の形態1に係る熱交換器の部分正面図である。
図2は、実施の形態1に係る熱交換器の扁平管部断面図である。
このように形成された1ユニットのパスを複数段、ヘッダー4の軸方向に積層し、熱交換器が構成されている。
列渡し部分5は、略直方体形状の中空部としてヘッダー4内部に形成されている。この列渡し部分5には、多孔扁平管2bと多孔扁平管2cが接続されるとともに開口しており、第1列の多孔扁平管2bから流出した気液二相冷媒が列渡し部分5を通って多孔扁平管2b、2cの列間を移動し、第2列の多孔扁平管2cの一端部に流入する。
そしてヘッダー4の軸方向における多孔扁平管2bと多孔扁平管2cとの間には列渡し部分5内を水平方向に仕切る冷媒仕切板7が設置されている。
すると、列渡し部分5内で被熱交換流体の流通方向の風上側と風下側との2流路から多孔扁平管2cに気液二相冷媒中の液冷媒6が流入することとなり、多孔扁平管2cの冷媒流路に満遍なく液冷媒6が供給されることとなる。
したがって、多孔扁平管2cの各冷媒流路に十分な液冷媒6が均等に流入し蒸発することで、蒸発器としての熱交換性能が向上する。
熱交換器が凝縮器としとして機能する場合、熱交換器の多孔扁平管2に流通する冷媒の流通方向は上記蒸発器とは逆方向となる。
すると、冷媒仕切板7は第2列の多孔扁平管2cから流出した冷媒が第1列の多孔扁平管2bの一端部に流入する最短ルートの邪魔をし、冷媒の流路を2分割する。
列渡し部分5内で被熱交換流体の流通方向の風上側と風下側との2流路から多孔扁平管2bに液冷媒6が流入することとなり、多孔扁平管2bの冷媒流路に均等にガス冷媒と液冷媒6が供給されることとなる。
そうすると、多孔扁平管2bの各冷媒流路にガス冷媒と液冷媒6が均等に流入しガス冷媒は凝縮することとなるので、各冷媒流路で均等に凝縮作用が起こり、凝縮器としての熱交換性能が向上する。
実施の形態2に係る熱交換器のうち実施の形態1と相違する部分のみ説明する。
図5は、実施の形態2に係る、熱交換器が蒸発器として用いられる場合の列渡し部分5の断面図である。
そして、多孔扁平管2bの周囲と多孔扁平管2cの周囲には列渡し部分5内を水平方向に仕切る第1冷媒仕切板8aと第2冷媒仕切板8bとが設置されている。
この第1冷媒仕切板8aと第2冷媒仕切板8bとは、多孔扁平管2bと多孔扁平管2cとが開口している列渡し部分5の側壁と、該側壁に対向する側壁の2面に跨がって取り付けられ支持されている。
熱交換器が凝縮器としとして機能する場合、熱交換器の多孔扁平管2に流通する冷媒の流通方向は上記蒸発器とは逆方向となる。
すると、第1冷媒仕切板8a、第2冷媒仕切板8bは、第2列の多孔扁平管2cから流出した気液二相冷媒が第1列の多孔扁平管2bの一端部に流入する最短ルートの邪魔をし、列渡し部分5内の冷媒流れ3をS字状に形成する。
ここで、エネルギ効率は、次式で構成されるものである。
暖房エネルギ効率=室内熱交換器(凝縮器)能力/全入力
冷房エネルギ効率=室内熱交換器(蒸発器)能力/全入力
ヘッダー4の軸方向を水平方向に平行に配置することで液冷媒が重力の影響が無効化され、液冷媒がヘッダー4内で滞留する現象が少なくなる。すると、熱交換器が蒸発器として機能する場合に実施の形態1または2に係るヘッダー4の構成を採用することで、多孔扁平管2cの各冷媒流路に十分な液冷媒6が均等に流入する効果がより顕著になる。よって、蒸発器としての熱交換性能が向上する。
さらに熱交換器が凝縮器として機能する場合にも実施の形態1または2に係るヘッダー4の構成を採用することで、多孔扁平管2bの各冷媒流路にガス冷媒と液冷媒6とが均等に流入し凝縮器としての熱交換性能が向上する。
Claims (8)
- 被熱交換媒体の通過方向である列方向に複数列配置され、内部流路に熱媒体が流通する複数の伝熱管と、前記列方向に隣接して配置された一対の前記伝熱管を接続する熱媒体流路としての列渡し部と、複数の前記伝熱管が接続されるヘッダーと、を備えた熱交換器において、
前記列渡し部は、前記ヘッダー内に設けられていると共に、
前記列渡し部内には、熱媒体流路に立設する冷媒仕切板が設けられ、
前記冷媒仕切板は前記列方向と平行になるように設けられ、前記冷媒仕切板における前記列方向の両端部に前記熱媒体が流通する開口部が設けられることを特徴とする熱交換器。 - 前記一対の伝熱管は前記列方向に垂直な方向に離間して配置され、前記冷媒仕切板は前記列方向に垂直な方向において前記一対の伝熱管の間に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
- 前記冷媒仕切板は平板形状であることを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器。
- 前記列渡し部は直方体形状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱交換器。
- 前記列渡し部の断面形状は平行四辺形形状を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱交換器。
- 前記伝熱管の軸方向に対して垂直な方向にフィンが設置されたフィンチューブ型であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱交換器。
- 前記伝熱管は、前記熱媒体が流通する流路を複数備えた多孔扁平管であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱交換器。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱交換器を有することを特徴とする空気調和機。
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