JP6318371B2 - Outdoor unit and refrigeration cycle apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、室外ユニットおよびそれを用いた冷凍サイクル装置に関する。 The present invention relates to an outdoor unit and a refrigeration cycle apparatus using the same.
従来の冷凍サイクル装置として、特に空気調和機では、室外熱交換器及び室内熱交換器の内部に配設される伝熱管、並びに、これらの熱交換器の間を接続する冷媒管に、銅又は銅合金で形成された管部材(銅製冷媒管)を使用することが主流である。しかしながら、軽量化や低コスト化といった要望から、近年では一部にアルミニウム又はアルミニウム合金で形成した管部材(アルミニウム製冷媒管)を使用することが提案されている(特許文献1参照)。 As a conventional refrigeration cycle apparatus, particularly in an air conditioner, copper or copper is connected to an outdoor heat exchanger and a heat transfer pipe disposed inside the indoor heat exchanger, and a refrigerant pipe connecting these heat exchangers. The mainstream is to use a pipe member (copper refrigerant pipe) formed of a copper alloy. However, due to demands for weight reduction and cost reduction, in recent years, it has been proposed to use a pipe member (aluminum refrigerant pipe) partially formed of aluminum or an aluminum alloy (see Patent Document 1).
ところが、アルミニウムはイオン化傾向が比較的大きい材質であるため、銅などの異種金属との接触によって腐食(電食)が生じやすい。また、このような腐食は、アルミニウムと銅との直接的な接触で生じる他、銅イオンを含む水滴がアルミニウムに接触することによっても生じる。特に、空気調和機では、冷房運転時には室内熱交換器の冷媒管内を、暖房運転時には室外熱交換器の冷媒管内を低温の冷媒が通流する。このため、外気に含まれる水蒸気が結露して冷媒管に水滴が付着し、その水滴によってアルミニウムが腐食する可能性がある。そこで上記特許文献1では、アルミニウム製冷媒管と銅製冷媒管との接合部分を被覆する技術が提案されている。 However, since aluminum is a material that has a relatively high ionization tendency, corrosion (electric corrosion) is likely to occur due to contact with dissimilar metals such as copper. Such corrosion occurs not only by direct contact between aluminum and copper but also by contact of water droplets containing copper ions with aluminum. In particular, in an air conditioner, low-temperature refrigerant flows through the refrigerant pipe of the indoor heat exchanger during cooling operation and through the refrigerant pipe of the outdoor heat exchanger during heating operation. For this reason, water vapor contained in the outside air is condensed and water droplets adhere to the refrigerant tube, and the water droplets may corrode aluminum. Therefore, in the above-mentioned Patent Document 1, a technique for covering a joint portion between an aluminum refrigerant pipe and a copper refrigerant pipe is proposed.
しかしながら、上記特許文献1の場合、新たな被覆部材が必要となり、低コスト化の要望に応えることが難しい。また、空気調和機などの冷凍サイクル装置を設置する現場での作業工程が増えてしまう。また、被覆部材を適切に被覆しなければ、アルミニウム製冷媒管の腐食を防止することができない。さらに、被覆部材の耐用年数を考慮しなければならないといった制約もある。 However, in the case of Patent Document 1, a new covering member is required, and it is difficult to meet the demand for cost reduction. Moreover, the work process in the field which installs refrigeration cycle apparatuses, such as an air conditioner, will increase. Further, unless the covering member is properly covered, corrosion of the aluminum refrigerant pipe cannot be prevented. Furthermore, there is a restriction that the service life of the covering member must be taken into consideration.
本発明は、上述したような事情に鑑みて、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食をより適切に防止することができる熱交換器を備えた室外ユニットや冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 In view of the circumstances as described above, the present invention provides an outdoor unit and a refrigeration cycle apparatus including a heat exchanger that can more appropriately prevent corrosion of an aluminum refrigerant pipe connected to a copper refrigerant pipe. For the purpose.
上記従来の課題を解決するために、本発明の室外ユニットは、所定の間隔で積層される複数のフィンと、複数のフィンの平面方向と直交する方向に貫通する伝熱管と、複数の伝熱管どうしを接続する複数の接続管とを備えた熱交換器と、フィンの平面方向に設けられ、熱交換器に気流を送風する送風機とを備える。熱交換器の端部には、冷媒管と伝熱管とを接続する第1端部接続管および第2端部接続管が設けられている。第2端部接続管は、第1端部接続管よりも下方に位置している。第2端部接続管は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含むアルミニウム製冷媒管と、銅または銅合金を含む銅製冷媒管と、アルミニウム製冷媒管と銅製冷媒管との間に配設されている接合冷媒管とを備えている。接合冷媒管は、複数の接続管のうち最も送風機が設けられている側に位置する接続管よりも送風機が設けられている側に配設されている。 In order to solve the above-described conventional problems, an outdoor unit according to the present invention includes a plurality of fins stacked at a predetermined interval, a heat transfer tube penetrating in a direction orthogonal to a planar direction of the plurality of fins, and a plurality of heat transfer tubes. A heat exchanger including a plurality of connecting pipes that connect each other, and a blower that is provided in the planar direction of the fin and blows an airflow to the heat exchanger. A first end connecting pipe and a second end connecting pipe that connect the refrigerant pipe and the heat transfer pipe are provided at the end of the heat exchanger. The second end connecting pipe is located below the first end connecting pipe. The second end connection pipe includes an aluminum refrigerant pipe containing aluminum or an aluminum alloy, a copper refrigerant pipe containing copper or a copper alloy, and a joining refrigerant disposed between the aluminum refrigerant pipe and the copper refrigerant pipe. With a tube. The joining refrigerant pipe is arranged on the side where the blower is provided rather than the connection pipe located on the side where the blower is provided most among the plurality of connection pipes.
これによれば、室外ユニットを大型化することなく、アルミニウム製冷媒管と銅製冷媒管との接合部分に、他の接続管にて結露した水滴が滴下することを低減できる。このため、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食を適切に抑制することができる。 According to this, it is possible to reduce dripping of water droplets condensed by the other connecting pipes at the joint portion between the aluminum refrigerant pipe and the copper refrigerant pipe without increasing the size of the outdoor unit. For this reason, corrosion of the aluminum refrigerant pipe connected to the copper refrigerant pipe can be appropriately suppressed.
本発明によれば、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食をより適切に防止することができる室外ユニットや冷凍サイクル装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the outdoor unit and refrigeration cycle apparatus which can prevent more appropriately the corrosion of the aluminum refrigerant pipe connected to a copper refrigerant pipe can be provided.
第1の発明に係る室外ユニットは、所定の間隔で積層される複数のフィンと、複数のフィンの平面方向と直交する方向に貫通する伝熱管と、複数の伝熱管どうしを接続する複数の接続管とを備えた熱交換器と、フィンの平面方向に設けられ、熱交換器に気流を送風する送風機とを備える。熱交換器の端部には、冷媒管と伝熱管とを接続する第1端部接続管および第2端部接続管が設けられている。第2端部接続管は、第1端部接続管よりも下方に位置している。第2端部接続管は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含むアルミニウム製冷媒管と、銅または銅合金を含む銅製冷媒管と、アルミニウム製冷媒管と銅製冷媒管との間に配設されている接合冷媒管とを備えている。接合冷媒管は、複数の接続管のうち最も送風機が設けられている側に位置する接続管よりも送風機が設けられている側に配設されている。ここで「直交」とは、「略直交」も含む。 The outdoor unit according to the first invention includes a plurality of fins stacked at a predetermined interval, a heat transfer tube penetrating in a direction orthogonal to the planar direction of the plurality of fins, and a plurality of connections connecting the plurality of heat transfer tubes. A heat exchanger provided with a tube, and a blower that is provided in the planar direction of the fin and blows an airflow to the heat exchanger. A first end connecting pipe and a second end connecting pipe that connect the refrigerant pipe and the heat transfer pipe are provided at the end of the heat exchanger. The second end connecting pipe is located below the first end connecting pipe. The second end connection pipe includes an aluminum refrigerant pipe containing aluminum or an aluminum alloy, a copper refrigerant pipe containing copper or a copper alloy, and a joining refrigerant disposed between the aluminum refrigerant pipe and the copper refrigerant pipe. With a tube. The joining refrigerant pipe is arranged on the side where the blower is provided rather than the connection pipe located on the side where the blower is provided most among the plurality of connection pipes. Here, “orthogonal” includes “substantially orthogonal”.
これによれば、室外ユニットを大型化することなく、アルミニウム製冷媒管と銅製冷媒管との接合部分に、他の接続管に結露した水滴が滴下することを低減できる。このため、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食を適切に抑制することができる。 According to this, it is possible to reduce dripping of water droplets condensed on other connecting pipes at the joint portion between the aluminum refrigerant pipe and the copper refrigerant pipe without increasing the size of the outdoor unit. For this reason, corrosion of the aluminum refrigerant pipe connected to the copper refrigerant pipe can be appropriately suppressed.
第2の発明は、特に第1の発明において、接合冷媒管は、鉄とニッケルまたはクロムとを含むステンレス製冷媒管であり、接合冷媒管は、アルミニウム製冷媒管が拡管されて接合冷媒管が挿入されている第1接合部と、接合冷媒管が拡管されて銅製冷媒管が挿入されている第2接合部とを備え、第1接合部は第2接合部よりも上方に配置されている。 According to a second aspect of the invention, in particular, in the first aspect of the invention, the joining refrigerant pipe is a stainless steel refrigerant pipe containing iron and nickel or chromium, and the joining refrigerant pipe is formed by expanding an aluminum refrigerant pipe to form a joining refrigerant pipe. A first joining portion that is inserted; and a second joining portion in which the joining refrigerant tube is expanded and a copper refrigerant tube is inserted. The first joining portion is disposed above the second joining portion. .
これによれば、接合冷媒管(ステンレス製冷媒管)を、接続相手部材に対して製造現場や修理現場等で接続すればよいので、現場での作業が容易になる。また、第1接合部を第2接合部の上方に設けることで、銅製冷媒管に付着した水分がアルミニウム製冷媒管へと移動するのを防止できる。 According to this, since the joining refrigerant pipe (stainless steel refrigerant pipe) may be connected to the connection partner member at the manufacturing site, the repair site, or the like, the work at the site becomes easy. Moreover, it can prevent that the water | moisture content adhering to the copper refrigerant | coolant pipe | tube moves to an aluminum refrigerant pipe | tube by providing a 1st junction part above a 2nd junction part.
第3の発明は、特に第2の発明において、アルミニウム製冷媒管が拡管されている第1拡管部および接合冷媒管が拡管されている第2拡管部は、開口部が下方を向くように配置されている。 In the third invention, particularly in the second invention, the first expanded portion where the aluminum refrigerant tube is expanded and the second expanded portion where the bonded refrigerant tube is expanded are arranged so that the opening faces downward. Has been.
これにより、第1接合部、第2接合部ともにロウ付け箇所が、第1拡管部、第2拡管部よりも下方に位置することにより、異種金属が接する箇所に水滴が留まることを防止できる。 Thereby, it can prevent that a water drop stays in the location which a dissimilar metal contacts, when a brazing location is located below a 1st pipe expansion part and a 2nd pipe expansion part in both a 1st junction part and a 2nd junction part.
第4の発明は、特に第3の発明において、銅製冷媒管は、接合冷媒管の傾斜角度より緩やかな角度で上方から第2接合部に向けて傾斜する傾斜部を備えている。 According to a fourth aspect of the invention, particularly in the third aspect of the invention, the copper refrigerant pipe includes an inclined portion that is inclined toward the second joint portion from above at a gentler angle than the inclination angle of the joint refrigerant tube.
これによれば、接合冷媒管を伝って流下する水滴を、傾斜部を伝って流下する水滴に合流させることできる。さらに、接合冷媒管と傾斜部との接続箇所の最下部から下方に、水滴を速やかに滴下させることができる。 According to this, the water droplet flowing down through the joining refrigerant pipe can be merged with the water droplet flowing down through the inclined portion. Furthermore, water droplets can be quickly dripped downward from the lowermost part of the connection location between the joining refrigerant pipe and the inclined portion.
第5の発明は、特に第1の発明において、接合冷媒管は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された管部材と、銅または銅合金で形成された管部材とが共晶接合された冷媒管である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the joining refrigerant pipe is a refrigerant pipe in which a pipe member formed of aluminum or an aluminum alloy and a pipe member formed of copper or a copper alloy are eutectic bonded. is there.
これによれば、共晶結合部分を有する接合冷媒管を、相手部材に対して製造現場や修理現場等で接続すればよいので、現場での作業が容易になる。 According to this, since the joining refrigerant pipe | tube which has a eutectic coupling part should just be connected with a counterpart member at a manufacturing site, a repair site, etc., the operation | work at a site becomes easy.
第6の発明は、特に第1〜5のいずれか1つに記載の室外ユニットを備えた冷凍サイクル装置である。 6th invention is the refrigerating-cycle apparatus provided with the outdoor unit as described in any one of especially 1st-5th.
これによれば、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食をより適切に防止した熱交換器を備えた室外ユニットを採用することができるために、冷凍サイクル装置全体の軽量化や低コスト化が可能となる。 According to this, since the outdoor unit including the heat exchanger that more appropriately prevents the corrosion of the aluminum refrigerant pipe connected to the copper refrigerant pipe can be employed, the weight of the refrigeration cycle apparatus as a whole can be reduced. Cost can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態に係る室外ユニットを備えた冷凍サイクル装置の一種である空気調和機について、図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施の形態に係る空気調和機の概略図である。図1に示すように空気調和機1は、室外ユニット1Aと室内ユニット1Bとが接続されて構成されている。(Embodiment 1)
Hereinafter, an air conditioner that is a type of a refrigeration cycle apparatus including an outdoor unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an air conditioner according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the air conditioner 1 is configured by connecting an
空気調和機1は、冷媒と外気の熱を交換して冷房運転時には凝縮器となり暖房運転時には蒸発器となる室外熱交換器2と、冷媒と室内空気の熱を交換して冷房時には蒸発器となり暖房時には凝縮器となる室内熱交換器3と、熱交換器2、3を含んで構成される冷凍サイクル回路4とを備えている。また、これら室外熱交換器2及び室内熱交換器3の近傍には、それぞれモータ5、6によって駆動する送風機であるファン7、8が設けられている。ファン7、8の回転駆動により発生する気流が、熱交換器2、3を経て流れる。
The air conditioner 1 exchanges heat between the refrigerant and the outside air and becomes a condenser during the cooling operation and becomes an evaporator during the heating operation, and becomes an evaporator during the cooling by exchanging heat between the refrigerant and the room air. An
冷凍サイクル回路4には、圧縮機11、冷房暖房運転時の冷媒回路を切り替える四方弁12、冷媒を減圧する絞り装置13が設けられている。圧縮機11は、冷房運転時においては室内熱交換器3から室外熱交換器2へ向かう低温低圧の冷媒を圧縮して昇圧高温化し、暖房運転時においては室外熱交換器2から室内熱交換器3へ向かう低温低圧の冷媒を圧縮して昇圧高温化する。なお、図示していないが、圧縮機11の手前には通常アキュームレータが接続され、冷媒の気液分離を行い、液冷媒が圧縮機11に戻らないように構成されている。絞り装置13としては、毛細管や電動膨張弁などが採用できる。
The refrigeration cycle circuit 4 is provided with a
室外ユニット1Aは、室外熱交換器2、モータ5、ファン7、圧縮機11、四方弁12、絞り装置13などを備えている。室内ユニット1Bは、モータ6、ファン8、室内熱交換器3などを備えている。
The
なお、以下の説明では便宜上、「上流」及び「下流」という表現を用いる。これらは、空気調和機1を冷房運転したときに冷凍サイクル回路4での冷媒の流れにおける「上流」及び「下流」を意味するものとする。そして、図1に示す冷凍サイクル回路4に沿って付された矢印は、冷房運転時に冷媒が「上流」から「下流」へ流れる向きを示している。また、付言しておくと、暖房運転をしたときの冷媒の流れは、冷房運転のときの冷媒の流れと逆向きになり、破線で示す通りである。 In the following description, the expressions “upstream” and “downstream” are used for convenience. These mean “upstream” and “downstream” in the refrigerant flow in the refrigeration cycle circuit 4 when the air conditioner 1 is in cooling operation. And the arrow attached | subjected along the refrigerating-cycle circuit 4 shown in FIG. 1 has shown the direction through which a refrigerant | coolant flows from "upstream" to "downstream" at the time of air_conditionaing | cooling operation. In addition, the refrigerant flow during the heating operation is opposite to the refrigerant flow during the cooling operation, as indicated by a broken line.
図1に示すように、圧縮機11には冷媒管4aが設けられおり、その下流端は、四方弁12の第1ポートに接続されている。四方弁12において、冷房運転時に第1ポートと連通する第2ポートには、冷媒管4bが設けられている。冷媒管4bの下流端は、室外熱交換器2内に備えられ冷凍サイクル回路4の一部を構成する伝熱管20の上流端に接続されている。この室外熱交換器2内の伝熱管20の下流端には別の冷媒管4cが設けられており、冷媒管4cの下流端は、絞り装置13に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
絞り装置13からは別の冷媒管4dが延設されており、冷媒管4dの下流端は二方弁14の一方のポートに接続されている。この二方弁14の他方のポートには、室外ユニット1Aと室内ユニット1Bとを接続する液側接続管41が設けられている。液側接続管41の下流端は室内ユニット液側接続部15(室内熱交換器3から見て上流側の接続部)に接続されている。そして、この室内ユニット液側接続部15からは別の冷媒管4eが延設され、冷媒管4eの下流端は、室内熱交換器3内に備えられ冷凍サイクル回路4の一部を構成する伝熱管30の上流端に接続されている。
Another
室内熱交換器3内の伝熱管30の下流端には別の冷媒管4fが設けられており、冷媒管4fの下流端は室内ユニットガス側接続部16(室内熱交換器3から見て下流側の接続部)に接続されている。この室内ユニットガス側接続部16には、室外ユニット1Aと室内ユニット1Bとを接続するガス側接続管42が設けられている。ガス側接続管42の下流端には、三方弁17を介して冷媒管4gが接続されている。冷媒管4gの下流端は、四方弁12の第3ポートに接続されている。四方弁12において、冷房運転時に第3ポートと連通する第4ポートからは冷媒管4hが延設され、冷媒管4hの下流端は圧縮機11に接続されている。
Another
このようにして、冷媒管4a〜4h、伝熱管20、伝熱管30、液側接続管41、およびガス側接続管42によって冷凍サイクル回路4が構成されており、この冷凍サイクル回路4によって、圧縮機11、四方弁12、室外熱交換器2、絞り装置13、室内熱交換器3などが接続されている。
In this way, the refrigeration cycle circuit 4 is configured by the
冷媒管4a、4d〜4hは、銅または銅合金を含む銅製冷媒管(以下、単に銅製冷媒管と称す)である。冷媒管4b、4cは、銅製冷媒管と、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含むアルミニウム製冷媒管(以下、単にアルミニウム製冷媒管と称す)と、銅製冷媒管とアルミニウム製冷媒管とを接続する接合冷媒管とから構成されている。
The
次に、本発明の実施の形態に係る熱交換器である室外熱交換器2について、詳しく説明する。
Next, the
室外熱交換器2は、いわゆるフィンアンドチューブ式の熱交換器である。図2に示すように、フィンアンドチューブ式の熱交換器は、主に、所定の間隔で多数積層された平板状のフィン21と、フィン21に所定の間隔で設けられた貫通孔に挿入される複数本の伝熱管20とで構成されている。フィン21は、典型的には、長方形かつ平板の形状を有する。フィン21は一定の間隔(フィンピッチFP)で並べられている。フィンピッチFPは、例えば、1.0〜1.5mmの範囲に調整されうる。
The
室外熱交換器2は、複数のフィン21の間を通過する空気A(室外空気)と、伝熱管20の内部を流れる媒体Bとを熱交換させるように構成されている。媒体Bは、例えば、ハイドロフルオロカーボンなどの冷媒である。
The
本明細書では、フィン21の並び方向を幅方向、フィン21の長手方向を高さ方向、幅方向及び高さ方向に垂直な方向を気流方向(空気Aの流れ方向)と定義する。言い換えれば、気流方向はフィン21の長手方向に垂直である。気流方向、幅方向及び高さ方向は、それぞれ、X方向、Y方向及びZ方向に対応している。
In this specification, the direction in which the
伝熱管20は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含むアルミニウム製冷媒管である。室外熱交換器2の冷媒の流れ方向における中央部に位置する複数の伝熱管20の端部には、本発明の接続管の一種であるUベンド22aが設けられ、近接する他の伝熱管20と接続されている(図4参照)。これにより、伝熱管20は蛇行して連結されることとなる。伝熱管20は、Uベンド22aによって1つの流路となるように連結されていてもよいし、分岐管等の他の接続管と組み合わせることで複数の流路となるように連結されていてもよい。Uベンド22a等の接続管は、アルミニウム製冷媒管である。
The
最も外側(Uベンド22aが設けられた側)のフィン21のさらに外側には、鋼板等で構成された端板27が設けられている。フィン21から突出する伝熱管20は、端板27に設けられた貫通孔に挿入され、その外側でUベンド22a等によって連結されている。
An
図3は本実施の形態における室外ユニット1Aの概略構成図(Z方向の正の側から負の側を見た図)である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the
室外ユニット1Aの底部は基板50により構成されおり、室外ユニット1Aの天部は天板(図示せず)により覆われている。さらに、室外ユニット1Aの周囲は、室外熱交換器2が露出している部分を除いて、筐体外装板51により覆われている。
The bottom of the
室外ユニット1Aの内部は、基板50と室外熱交換器2の端板27とに固定された仕切板52により、圧縮機収納部53と送風機収納部54とに区画されている。
The interior of the
圧縮機収納部53は、四方を仕切板52と筐体外装板51の一部により仕切られ、上下を天板の一部と基板50の一部により仕切られた空間である。圧縮機収納部53には、圧縮機11、四方弁12、絞り装置13などの冷凍サイクル回路4の主要構成要素と、室外熱交換器2の接続管等が収納されている。
The
送風機収納部54には、室外熱交換器2の端板27よりフィン21側の部分(熱交換部分)と、室外熱交換器2に送風する送風機であるファン7が収納されている。
The
室外熱交換器2は、図2に示すような形態の熱交換器を略L字状に曲げるとともに、X方向に2つ並べて構成されている。なお、2つの熱交換器の端板27は一体に構成されている。
The
室外熱交換器2に送風するファン7、圧縮機11、四方弁12、および絞り装置13は、室外熱交換器2より室外ユニット1Aの内部側に配置されている。
The
図4は本実施の形態における室外熱交換器2の端板27より外側、つまり、圧縮機収納部53に収納された部分の部分正面図(X方向の正の側から負の側を見た図)であり、図5はその側面図(Y方向の負の側から正の側を見た図)、図6はその上面図(Z方向の正の側から負の側を見た図)である。なお、室外熱交換器2に送風するファン7、圧縮機11、四方弁12、および絞り装置13は、図5、図6のX方向の正の側(図5、図6の紙面左側)に配置されている。
FIG. 4 is a partial front view of the portion housed in the
以下に、図4〜図6を用いて、冷媒管4bと室外熱交換器2の伝熱管20との接合箇所、および伝熱管20と冷媒管4cとの接合箇所について詳しく説明する。
Below, the junction location of the refrigerant | coolant pipe |
まず、室外熱交換器2の上流側の端部(図1において破線の丸形状で示したポイントP1)の接続箇所について、詳しく説明する。 First, the connection location of the upstream end of the outdoor heat exchanger 2 (point P1 indicated by a broken-line circle shape in FIG. 1) will be described in detail.
室外熱交換器2の上流側の端部の接続箇所は、上流側端部接続管23で構成されている。上流側端部接続管23は、銅製冷媒管であるU字形状のヘッダ下部管23aと、アルミニウム製冷媒管である直管状のヘッダ管23bと、ヘッダ下部管23aとヘッダ管23bとの間に設けられた接合冷媒管である上流側接合冷媒管23cとで構成されている。
An upstream end connection pipe 23 is connected to an upstream end of the
ヘッダ下部管23aは、U字形状の一端側が他端側より長くなるように形成されており、その長い側の端部に冷媒管4bを介して四方弁12が接続されている。ヘッダ下部管23aの他端側は、上流側接合冷媒管23cが接続されている。また、U字形の両直線部は、室外熱交換器2の高さ方向(Z方向)と平行となるように設けられている。
The header
ヘッダ管23bは、室外熱交換器2の高さ方向(Z方向)と平行となるように設けられ、一端を閉塞させた直管と、直管の側部に連通する複数の延長管23b1とを備えている。延長管23b1は、室外熱交換器2の伝熱管20に接続されており、伝熱管20を長手方向に延長するものである。本実施の形態では、延長管23b1は8本設けられており、冷媒管4bから室外熱交換器2の上流側の端部へと流入した冷媒は、8つの流路に分かれて伝熱管20に流入することとなる。また、いずれの延長管23b1も、X方向に2つ並べて配置した熱交換器のうち、空気の流れ方向(A方向)の下流側(X方向の負の側より正の側)の熱交換器に設けられた伝熱管20に接続されている(後述する、図8A,B参照)。
The
上流側接合冷媒管23cは、鉄とニッケルまたはクロムとを含むステンレス製冷媒管(以下、単にステンレス製冷媒管と称す)である。上流側接合冷媒管23cは、ヘッダ管23bの直管の下方端を拡管し上流側接合冷媒管23cを挿入した第1接合部23c1と、上流側接合冷媒管23cを拡管しヘッダ下部管23aの一端を挿入した第2接合部23c2とを備えた直管である。上流側接合冷媒管23cは、第1接合部23c1が第2接合部23c2より上方となるように配置されている。
The upstream joining
なお、上流側接合冷媒管23cを、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された管部材と、銅または銅合金で形成された管部材とが共晶接合された冷媒管としてもよい。
The upstream side joining
次に、室外熱交換器2の下流側の端部(図1において破線の丸形状で示したポイントP2)の接続箇所について、詳しく説明する。 Next, the connection location of the downstream end of the outdoor heat exchanger 2 (point P2 indicated by a broken-line circle shape in FIG. 1) will be described in detail.
室外熱交換器2の下流側の端部の接続箇所は、下流側端部接続管24で構成されている。下流側端部接続管24は、銅製冷媒管である略L字形状の第1接続管24aと、アルミニウム製冷媒管である複数の曲がり部を備えた第2接続管24bと、第1接続管24aと第2接続管24bとの間に設けられた接合冷媒管である下流側接合冷媒管24cとで構成されている。下流側端部接続管24の一端は、室外熱交換器2の最下部の空気の流れ方向上流側に設けられた伝熱管20に接続されている(後述する、図8A,B参照)。下流側端部接続管24の他端はストレーナ26を介して、絞り装置13に接続される冷媒管4cが接続される。
The connection portion of the downstream end portion of the
下流側端部接続管24は、室外熱交換器2の高さ方向(Z方向)において、上流側端部接続管23より下方で接続されている。また、下流側端部接続管24は、上流側端部接続管23より配管径が細くなっている。
The downstream
図6、または、図3に示すように、基板50は、第1接続管24aと下流側接合冷媒管24cとの接続箇所である接合屈曲部24dの鉛直下方に、室外ユニット1Aの圧縮機収納部53と外部とを連通させる排水孔55を備えている。
As shown in FIG. 6 or FIG. 3, the
図7Aは、下流側端部接続管24の背面図(X方向の負の側から正の側を見た図)である。図7Bは、下流側端部接続管24の側面図(Y方向の正の側から負の側を見た図)である。図7Cは、下流側端部接続管24の上面図(Z方向の正の側から負の側を見た図)である。 FIG. 7A is a rear view of the downstream end connecting pipe 24 (viewed from the negative side in the X direction to the positive side). FIG. 7B is a side view of the downstream end connecting pipe 24 (viewed from the positive side in the Y direction to the negative side). FIG. 7C is a top view of the downstream end connecting pipe 24 (viewed from the positive side in the Z direction to the negative side).
図7A〜Cに示すように、第1接続管24aは、室外熱交換器2の高さ方向(Z方向)と平行に設けられた第1立上り部24a1と、第1立上り部24a1に対して鈍角で曲げられた傾斜部24a2と、傾斜部24a2に対してさらに鈍角で曲げられた挿入部24a3とを備えている。傾斜部24a2は、第1立上り部24a1側が挿入部24a3側より上方となるように、水平方向(XY面)に対して傾斜して設けられている。
As shown in FIGS. 7A to 7C, the first connecting
第2接続管24bは、伝熱管20を長手方向に延長する延長部24b1と、延長部24b1に対して複数、鈍角で曲げられた曲げ部24b2と、曲げ部24b2から略垂直に立ち上がる第2立上り部24b3と、第2立上り部24b3に対して鋭角で曲げられ、端部を拡管した第1拡管部24b4とを備えている。
The
第2接続管24bは、第2立上り部24b3を備えることで、第1拡管部24b4が延長部24b1より上方となる。また、第2接続管24bは、延長部24b1の長手方向に対して交差する方向であって、ファン7が設けられた側に曲げられた曲げ部24b2を備える。これにより、第1拡管部24b4は、延長部24b1の長手方向よりファン7が設けられた側(X方向の正の側)となる。
The
第1拡管部24b4は、拡管された開口が下方となるように、第2立上り部24b3から曲げられている。 The first pipe expanding portion 24b4 is bent from the second rising portion 24b3 so that the expanded opening is located downward.
下流側接合冷媒管24cは、ステンレス製冷媒管であり、一端には第1拡管部24b4に挿入される第1接合部24c1が設けられ、他端には拡管した第2接合部24c2が設けられた直管である。下流側接合冷媒管24cは、第1接合部24c1が第2接合部24c2より上方となるように、水平方向(XY面)に対して傾斜して設けられている。
The downstream-side joining
これによって、図7Aに示すように、第1接続管24aと下流側接合冷媒管24cとの接続箇所である接合屈曲部24dは、下方(Z方向の負の側)に突出する。
As a result, as shown in FIG. 7A, the joint
下流側接合冷媒管24cの長さは、第1接続管24aの傾斜部24a2の長さより長い。また、下流側接合冷媒管24cの水平方向(XY面)に対する傾斜は、第1接続管24aの傾斜部24a2の水平方向(XY面)に対する傾斜より大きい(急である)。
The length of the downstream-side joining
また、図7B、図7Cに示すように、下流側接合冷媒管24cは、第2接合部24c2側が第1接合部24c1側より、ファン7が設けられた側(X方向の正の側)となるように設けられている。また、第1接続管24aの傾斜部24a2は、挿入部24a3側が第1立上り部24a1側より、ファン7が設けられた側(X方向の正の側)となるように設けられている。これによって、接合屈曲部24dは、第1立上り部24a1や第2立上り部24b3より、ファン7が設けられた側(X方向の正の側)に突出する。
Further, as shown in FIGS. 7B and 7C, the downstream-side joining
なお、下流側接合冷媒管24cも、上流側接合冷媒管23cと同様に、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された管部材と、銅または銅合金で形成された管部材とが共晶接合された冷媒管としてもよい。
The downstream
さらに、室外熱交換器2の内部に配置された伝熱管20どうしの接続について説明する。図8Aは、図5から、上流側端部接続管23、下流側端部接続管24と、後述する分岐管との記載を省略して、Uベンド22aと多曲管22bとの配置を説明する説明するための側面図である。
Furthermore, the connection between the
図8Aにおいて、8本の延長管23b1と接続された伝熱管20は、近隣の伝熱管20と、Uベンド22aや、本発明の接続管の一種である多曲管22bとで接続され、室外熱交換器2内に流路を構成する。なお、多曲管22bは、多数の曲がり部を有する接続管である。Uベンド22aが隣接する伝熱管20どうしを接続するのに対して、それより離れた位置に配置された伝熱管20どうしを接続するものが多曲管22bである。多曲管22bは、アルミニウム製冷媒管である。
In FIG. 8A, the
このように、8つの流路に分かれて、空気の流れ方向の下流側に配置された伝熱管20に流入する冷媒(図8A中の左側の矢印)は、空気の流れ方向の上流側に配置された熱交換器に設けられた8本の伝熱管20から流出する(図8A中の右側の矢印)。
Thus, the refrigerant (arrow on the left side in FIG. 8A) that is divided into eight flow paths and flows into the
8本の伝熱管20から流出する冷媒を合流させる分岐管について、図8Bを用いて説明する。図8Bは、図5から、上流側端部接続管23、下流側端部接続管24の記載を省略して、接続管の配置を説明するための側面図である。室外熱交換器2は、空気の流れ方向の上流側に配置された熱交換器に設けられた8本の伝熱管20のうち、上側の4本の伝熱管20に接続される第1分岐管25aと、下側の4本の伝熱管20に接続される第2分岐管25bと、第1分岐管25aの下流側と第2分岐管25bの下流側とを複数の伝熱管20を介して接続する第3分岐管25cとを備えている。
A branch pipe that joins the refrigerant flowing out of the eight
第1分岐管25a、第2分岐管25bはともに、一方(上流側)が4本の伝熱管20にそれぞれ接続される冷媒管を備え、他方(下流側)にそれらを分岐・合流させる第1合流冷媒管25a1、第2合流冷媒管25b1を備えている。また、第3分岐管25cは、一方(上流側)が第1合流冷媒管25a1、第2合流冷媒管25b1のそれぞれと接続される冷媒管を備え、他方(下流側)にそれらを分岐・合流させる第3合流冷媒管25c1を備えている。
Both the
第3分岐管25cは、第1合流冷媒管25a1、第2合流冷媒管25b1のそれぞれに接続される冷媒管と、第3合流冷媒管25c1とのそれぞれの長手方向が室外熱交換器2の幅方向(Y方向)に平行となるように配置されている。これによれば、第3分岐管25cを流れる冷媒の通過音を低減することができる。
In the
このように、8つの流路に分かれて伝熱管20に流入した冷媒は、まず、第1分岐管25aの第1合流冷媒管25a1と、第2分岐管25bの第2合流冷媒管25b1とで、4つの流路ごとに合流する。その後、冷媒は、いくつかの伝熱管20を流れた後、さらに第3分岐管25cの第3合流冷媒管25c1で合流する。最終的には、冷媒は、空気の流れ方向の上流側の熱交換器の最下部に設けられた1本の伝熱管20から、下流側端部接続管24を介して流出する(図8B中の右側下部の矢印)。
As described above, the refrigerant divided into the eight flow paths and flowing into the
以上の構成により、本実施の形態の室外熱交換器2は、第2接続管24bが曲げ部24b2を備えることで、下流側端部接続管24は、上流側端部接続管23よりファン7が設けられた側(X方向の正の側)に配置される。これによって、上流側端部接続管23より細管で、下方に位置する下流側端部接続管24を、上流側端部接続管23や他の接続管の鉛直下方からずらすことができる。従って、上流側端部接続管23や他の接続管から、水滴が下流側接合冷媒管24cに滴下することを低減できる。
With the above configuration, in the
また、図5、図6に示すように、第2接続管24bが曲げ部24b2を備えることで、下流側接合冷媒管24cが、Uベンド22a、多曲管22b、上流側端部接続管23、第1分岐管25a、第2分岐管25b、第3分岐管25cなどの室外熱交換器2が備える他のすべての接続管より、ファン7が設けられた側(X方向の正の側)となる。
Also, as shown in FIGS. 5 and 6, the second connecting
これによって、下流側接合冷媒管24cを他のすべての接続管の鉛直下方からずらすことができるので、結露した水滴が下流側接合冷媒管24cに滴下することを低減できる。また、ファン7側にずらすことで、反ファン7側にずらす場合と比較して、室外ユニット1Aが大型化することを防止できる。このため、銅製冷媒管である第1接続管24aに接続されるアルミニウム製冷媒管である第2接続管24bの腐食を適切に抑制することができる。
Thereby, since the downstream side joining
また、予め拡管された第2接合部24c2を備えた下流側接合冷媒管24cを、第2接続管24bの第1拡管部24b4に挿入することで、製造現場や修理現場等での作業が容易になる。あるいは、予め下流側接合冷媒管24cを共晶結合部分を有する接合冷媒管とした、下流側端部接続管24を準備すれば、室外熱交換器2や冷媒管4bに対する現場での接続作業が容易になる。
Further, by inserting the downstream-side joining
また、下流側接合冷媒管24cは、第1接合部24c1が第2接合部24c2より上方となるように設けられている。これにより、アルミニウム製冷媒管である第2接続管24bの表面で結露した水分を、銅製冷媒管である第1接続管24a側へ排水することができ、銅製冷媒管である第1接続管24aの表面で結露した水分が、アルミニウム製冷媒管である第2接続管24b側へ流れることを防止できる。
Further, the downstream-side joining
さらに、第1拡管部24b4、拡管された第2接合部24c2は、開口が下方に向くように配置されている。これにより、下流側接合冷媒管24c、第1接続管24aを挿入した後にロウ付けした箇所が拡管部より下方に位置することとなる。これにより、ロウ付け箇所に水滴が留まることを防止できる。
Furthermore, the first expanded pipe portion 24b4 and the expanded second joint section 24c2 are arranged so that the opening faces downward. Thereby, the location brazed after inserting downstream
また、下流側接合冷媒管24cは、水平方向(XY面)に対して傾斜して設けられているので、第1接合部24c1、第2接合部24c2それぞれの拡管部の反開口側の段差の上に、水滴が溜まることを抑制できる。
Further, since the downstream-side joining
また、下流側接合冷媒管24cの水平方向(XY面)に対する傾斜は、第1接続管24aの傾斜部24a2の水平方向(XY面)に対する傾斜より大きい。これにより、下流側接合冷媒管24cを伝って流下する水滴を、傾斜部24a2を伝って流下する水滴に合流させることができる。したがって、下流側接合冷媒管24cと傾斜部24a2との表面に付着した水滴を接合屈曲部24dの最下部から下方に速やかに滴下させることができる。
Moreover, the inclination with respect to the horizontal direction (XY plane) of the downstream side joining
さらに、基板50には、接合屈曲部24dの下方に排水孔55が設けられているので、接合屈曲部24dから滴下した水滴を、速やかに室外ユニット1Aの筐体外に排出することができる。
Furthermore, since the
次に、上述の冷凍サイクル装置について動作を説明する。まず、通常運転モードである冷房運転と暖房運転について説明する。 Next, operation | movement is demonstrated about the above-mentioned refrigerating cycle apparatus. First, the cooling operation and the heating operation which are normal operation modes will be described.
冷房運転時には、圧縮機11によって圧縮された冷媒は、高温高圧の冷媒となって四方弁12を通って室外熱交換器2に送られる。そして、高温高圧の冷媒は、ファン7によって外気との熱交換が促進されて放熱し、高圧の液冷媒となって絞り装置13に送られる。高圧の液冷媒は、絞り装置13で減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、液側接続管41を通って、室内熱交換器3に送られる。
During the cooling operation, the refrigerant compressed by the
ファン8によって吸い込まれた室内空気は、室内熱交換器3を通って冷媒と熱交換する。冷媒は、室内空気の熱を吸熱した結果、蒸発気化して低温のガス冷媒となる。このとき冷媒によって吸熱された室内空気は温度湿度が低下してファン8によって室内に吹き出され室内を冷房する。ガス冷媒は、ガス側接続管42を通過して四方弁12に入り、圧縮機11に戻る。
The room air sucked in by the fan 8 passes through the
一方、暖房運転時には、圧縮機11によって圧縮された冷媒は、高温高圧の冷媒となって四方弁12を通り、ガス側接続管42に送られる。ファン8によって吸い込まれた室内空気は室内熱交換器3を通って冷媒と熱交換する。冷媒は室内空気へ熱を放熱した結果、凝縮して高圧の液冷媒となる。このとき室内空気は、冷媒の熱を吸熱し温度が上昇した状態でファン8によって室内に吹き出されて室内を暖房する。液冷媒は、液側接続管41を通って絞り装置13に送られ、絞り装置13において減圧されて低温低圧の二相冷媒となる。低温低圧の二相冷媒は、室外熱交換器2に送られて、ファン7によって外気と熱交換を促進して蒸発気化し、四方弁12を経て圧縮機11へ戻る。
On the other hand, during the heating operation, the refrigerant compressed by the
本実施の形態の冷凍サイクル装置によれば、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食をより適切に防止した室外熱交換器2を備えた室外ユニット1Aを採用することができるため、冷凍サイクル装置全体の軽量化や低コスト化が可能となる。
According to the refrigeration cycle apparatus of the present embodiment, it is possible to employ the
なお、以上説明した実施の形態のように構成された接合部を水滴が付着するのを防止する被覆部材でさらに覆っても、よりアルミニウムが腐食する可能性を低減できることは明らかであり、本発明の効果は、被覆部材を備えていない構成に限定されるわけではない。 In addition, it is clear that even if the joint portion configured as in the embodiment described above is further covered with a covering member that prevents water droplets from adhering, the possibility of corrosion of aluminum can be further reduced. The effect of is not limited to the configuration without the covering member.
本発明は、銅製冷媒管に接続されるアルミニウム製冷媒管の腐食をより適切に防止することができる冷凍サイクル装置を提供することができる。 The present invention can provide a refrigeration cycle apparatus that can more appropriately prevent corrosion of an aluminum refrigerant pipe connected to a copper refrigerant pipe.
1 空気調和機
1A 室外ユニット
1B 室内ユニット
2 室外熱交換器
3 室内熱交換器
4 冷凍サイクル回路
4a,4b,4c,4d,4e,4f,4g,4h 冷媒管
5,6 モータ
7,8 ファン(送風機)
11 圧縮機
12 四方弁
13 絞り装置
14 二方弁
15 室内ユニット液側接続部
16 室内ユニットガス側接続部
17 三方弁
20,30 伝熱管
21 フィン
22a Uベンド
22b 多曲管
23 上流側端部接続管
23a ヘッダ下部管
23b ヘッダ管
23b1 延長管
23c 上流側接合冷媒管
24 下流側端部接続管
24a 第1接続管
24a1 第1立上り部
24a2 傾斜部
24a3 挿入部
24b 第2接続管
24b1 延長部
24b2 曲げ部
24b3 第2立上り部
24b4 第1拡管部
24c 下流側接合冷媒管
23c1,24c1 第1接合部
23c2,24c2 第2接合部
24d 接合屈曲部
25a 第1分岐管
25a1 第1合流冷媒管
25b 第2分岐管
25b1 第2合流冷媒管
25c 第3分岐管
25c1 第3合流冷媒管
26 ストレーナ
27 端板
41 液側接続管
42 ガス側接続管
50 基板
51 筐体外装板
52 仕切板
53 圧縮機収納部
54 送風機収納部
55 排水孔DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
Claims (3)
A refrigeration cycle apparatus comprising the outdoor unit according to claim 1 .
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