JP6523858B2 - Refrigeration cycle device - Google Patents

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  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Description

本発明に係る実施形態は、冷凍サイクル装置に関する。   Embodiments according to the present invention relate to a refrigeration cycle apparatus.

パラレルフロー型熱交換器を備える冷凍サイクル装置が知られている。   There is known a refrigeration cycle apparatus provided with a parallel flow type heat exchanger.

従来のパラレルフロー型熱交換器は、下ヘッダーから複数の枝管に流入する冷媒の分流状態を改善するために、下ヘッダーへの冷媒入口と上部ヘッダーからの冷媒出口の位置関係を対角位置にすることで枝管を経由して上部ヘッダーへ向かう冷媒の流れを均一化、あるいは均等化する。   The conventional parallel flow type heat exchanger has the positional relationship between the refrigerant inlet to the lower header and the refrigerant outlet from the upper header in a diagonal position in order to improve the diversion state of the refrigerant flowing from the lower header into the plural branch pipes. To equalize or equalize the flow of refrigerant toward the upper header via the branch pipe.

特開２００４−１７７０４１号公報JP, 2004-177041, A

ところで、熱交換器内の冷媒は、気相と液相とを含む二層流になっており、下ヘッダーへの冷媒入口と上部ヘッダーからの冷媒出口の位置関係を対角位置にすることだけでは、冷媒を複数の枝管へ均一、あるいは均等に流通させることが難しい。   By the way, the refrigerant in the heat exchanger is a two-phase flow including a gas phase and a liquid phase, and it is only necessary to make the positional relationship between the refrigerant inlet to the lower header and the refrigerant outlet from the upper header diagonal. However, it is difficult to distribute the refrigerant uniformly or evenly to the plurality of branch pipes.

そこで、本発明は、下部ヘッダーに流れ込む二層流の冷媒を枝管へ均一、あるいは均等に分配して伝熱効率を向上可能な冷凍サイクル装置を提案する。   Therefore, the present invention proposes a refrigeration cycle apparatus capable of improving heat transfer efficiency by uniformly or evenly distributing a two-layered flow of refrigerant flowing into the lower header to the branch pipes.

前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器と、前記圧縮機と前記凝縮器と前記膨張装置と前記蒸発器とを接続して冷媒を流通させる冷媒管と、を備える冷凍サイクル装置において、前記蒸発器は、水平方向に延び、かつ冷媒出口側となる上部ヘッダーと、前記上部ヘッダーよりも下方に配置されて水平方向に延び、かつ冷媒入口側となる下部ヘッダーと、前記上部ヘッダーと前記下部ヘッダーとを接続する複数の枝管と、隣接する前記枝管の間に設けられるフィンと、前記下部ヘッダー内に設けられる内管とを含み、前記内管は、前記内管の全長に渡って実質的に等間隔に配置され、かつ管壁の上半側に設けられる上冷媒調整孔と、前記内管の全長に渡って実質的に等間隔に配置され、かつ前記管壁の下半側に設けられる下冷媒調整孔と、二相流の流動様式線図であるベーカー（Baker）線図上で表したとき、管内の冷媒が、成層流、または波状流になる内径と、を有する。 In order to solve the above problems, a refrigeration cycle apparatus according to an embodiment of the present invention includes a compressor, a condenser, an expansion device, an evaporator, the compressor, the condenser, the expansion device, and the evaporator. in the refrigeration cycle apparatus and a refrigerant pipe for circulating the refrigerant by connecting the door, the evaporator extends horizontally, and the upper header comprising a refrigerant outlet side, is disposed lower than the upper header A lower header extending horizontally and serving as a refrigerant inlet side, a plurality of branch pipes connecting the upper header and the lower header, fins provided between the adjacent branch pipes, and the lower header and a the provided tube, the inner tube is substantially equally spaced along the entire length of the inner tube, and a refrigerant adjusting hole on provided on a semi-side of the wall, of the inner tube Substantially equal over the entire length Disposed septum, and a lower refrigerant adjustment holes provided on the lower half side of the tube wall, when expressed across at diagram Baker (Baker) line flow regime diagram of two-phase flow, the refrigerant inside the tube, stratified flow, or organic inside and, an become wavy flow.

本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略的な図。The schematic diagram of the refrigerating cycle device concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の蒸発器の斜視図。The perspective view of the evaporator of the refrigerating cycle device concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る蒸発器の下部ヘッダーの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the lower header of the evaporator which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る蒸発器の下部ヘッダーの横断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the lower header of the evaporator according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る熱交換器の下部ヘッダーの他の例の横断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view of another example of the lower header of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る蒸発器の下部ヘッダーの他の例の横断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view of another example of the lower header of the evaporator according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る蒸発器の下部ヘッダーの他の例の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the other example of the lower header of the evaporator which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る蒸発器の下部ヘッダーの他の例の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the other example of the lower header of the evaporator which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る蒸発器の下部ヘッダーの他の例の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the other example of the lower header of the evaporator which concerns on embodiment of this invention.

本発明に係る冷凍サイクル装置の実施形態について、図１から図９を参照して説明する。   Embodiments of a refrigeration cycle apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

図１は、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略的な図である。   FIG. 1 is a schematic view of a refrigeration cycle apparatus according to an embodiment of the present invention.

図１に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１は、室外機２と、室内機３と、室外機２および室内機３の間に冷媒を循環させる冷媒管５と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the refrigeration cycle apparatus 1 according to the present embodiment includes an outdoor unit 2, an indoor unit 3, and a refrigerant pipe 5 for circulating a refrigerant between the outdoor unit 2 and the indoor unit 3. There is.

室外機２は、圧縮機１１と、凝縮器１２と、膨張装置１３と、室外機ファン１５と、を備えている。   The outdoor unit 2 includes a compressor 11, a condenser 12, an expansion device 13, and an outdoor unit fan 15.

圧縮機１１の吸込側にはアキュムレータ１６が接続されている。圧縮機１１の吐出側にはマフラー１７が設けられている。   An accumulator 16 is connected to the suction side of the compressor 11. A muffler 17 is provided on the discharge side of the compressor 11.

凝縮器１２の出口側には、ディストリビュータ１８、および膨張装置１３が順次に接続されている。   A distributor 18 and an expansion device 13 are sequentially connected to the outlet side of the condenser 12.

室内機３は、蒸発器２１と、室内機ファン２２と、を備えている。   The indoor unit 3 includes an evaporator 21 and an indoor unit fan 22.

冷媒管５は、圧縮機１１、マフラー１７、凝縮器１２、ディストリビュータ１８、膨張装置１３、蒸発器２１、およびアキュムレータ１６を順次に接続して冷媒を流通させる。   The refrigerant pipe 5 sequentially connects the compressor 11, the muffler 17, the condenser 12, the distributor 18, the expansion device 13, the evaporator 21, and the accumulator 16 to circulate the refrigerant.

また、室外機２と室内機３とは、室外機２側のパックドバルブ２５、２６と室内機３側のパックドバルブ２７、２８とを冷媒管５で接続されている。
次に、蒸発器２１について詳細に説明する。 Further, the outdoor unit 2 and the indoor unit 3 are connected by the refrigerant pipe 5 with the packed valves 25 and 26 on the outdoor unit 2 side and the packed valves 27 and 28 on the indoor unit 3 side.
Next, the evaporator 21 will be described in detail.

図２は、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の蒸発器の斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view of an evaporator of the refrigeration cycle apparatus according to the embodiment of the present invention.

図２に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１の蒸発器２１は、多管式のパラレルフロー型熱交換器３１により構成されている。   As shown in FIG. 2, the evaporator 21 of the refrigeration cycle apparatus 1 according to the present embodiment is configured of a multi-tube parallel flow heat exchanger 31.

熱交換器３１は、冷媒の出口側となる上部ヘッダー３２と、上部ヘッダー３２よりも下方に配置され、冷媒の入口側となる下部ヘッダー３３と、上部ヘッダー３２と下部ヘッダー３３とを接続する複数の枝管３５と、複数の枝管３５のうち隣接する枝管３５の間に設けられるフィン３６と、下部ヘッダー３３内に設けられる内管３７と、を備えている。   The heat exchanger 31 is provided with an upper header 32 on the outlet side of the refrigerant, and a plurality of lower headers 33 disposed below the upper header 32 and connecting to the inlet side of the refrigerant, and the upper header 32 and the lower header 33. And a fin 36 provided between the adjacent branch pipes 35 among the plurality of branch pipes 35 and an inner pipe 37 provided in the lower header 33.

上部ヘッダー３２と下部ヘッダー３３とは、所定の距離を隔てて実質的に平行に延びている。上部ヘッダー３２および下部ヘッダー３３は、必ずしも水平に配置されている必要はなく、水平面に対して傾斜していても良い。   The upper header 32 and the lower header 33 extend substantially in parallel at a predetermined distance. The upper header 32 and the lower header 33 do not necessarily have to be arranged horizontally, and may be inclined with respect to the horizontal plane.

枝管３５は、等間隔に並んでいる。枝管３５は、上部ヘッダー３２および下部ヘッダー３３のそれぞれに接続される端部を備えている。枝管３５は、上部ヘッダー３２および下部ヘッダー３３に比べて管径の細い細管であっても良いし、並列に並ぶ多数の孔を有する扁平管であっても良い。   The branch pipes 35 are arranged at equal intervals. The branch pipe 35 has an end connected to each of the upper header 32 and the lower header 33. The branch pipe 35 may be a thin tube having a diameter smaller than that of the upper header 32 and the lower header 33, or may be a flat pipe having a large number of holes arranged in parallel.

次いで、下部ヘッダー３３および内管３７について詳細に説明する。   Next, the lower header 33 and the inner pipe 37 will be described in detail.

図３は、本発明の実施形態に係る蒸発器の下部ヘッダーの縦断面図である。   FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the lower header of the evaporator according to an embodiment of the present invention.

図４は、本発明の実施形態に係る蒸発器の下部ヘッダーの横断面図である。
なお、図４および後述する図６から図９において、枝管３５は省略している。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the lower header of the evaporator according to an embodiment of the present invention.
The branch pipe 35 is omitted in FIG. 4 and FIGS. 6 to 9 described later.

図３および図４に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１の蒸発器２１は、下部ヘッダー３３内に内管３７を備えている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the evaporator 21 of the refrigeration cycle apparatus 1 according to the present embodiment includes an inner pipe 37 in the lower header 33.

下部ヘッダー３３および内管３７は、いずれも円形の断面形状を有し、同心状に配置されている。下部ヘッダー３３の内径は、内管３７の外径よりも太い。つまり、下部ヘッダー３３と内管３７との間には、隙間が隔てられている。   The lower header 33 and the inner pipe 37 both have a circular cross-sectional shape and are arranged concentrically. The inner diameter of the lower header 33 is thicker than the outer diameter of the inner pipe 37. That is, a gap is provided between the lower header 33 and the inner pipe 37.

下部ヘッダー３３および内管３７の一方の端部のぞれぞれは、円形の閉塞板４３ａ、４３ｂによって塞がれている。下部ヘッダー３３および内管３７の他方の端部は、下部ヘッダー３３と内管３７との間の隙間のみが環状の閉塞板４４によって塞がれている。内管３７の他方の端部は、熱交換器３１へ冷媒を導入する入口としての役割を担っている。   The lower header 33 and one end of the inner tube 37 are closed by circular closing plates 43a and 43b. At the other ends of the lower header 33 and the inner pipe 37, only the gap between the lower header 33 and the inner pipe 37 is closed by the annular closing plate 44. The other end of the inner pipe 37 serves as an inlet for introducing the refrigerant into the heat exchanger 31.

また、内管３７は、管壁４６の上半側に設けられる上冷媒調整孔４７と、管壁４６の下半側に設けられる下冷媒調整孔４８と、を有している。仮に内管３７が水平方向に延びている場合、上冷媒調整孔４７は、内管３７の管中心を含む水平面よりも上側に配置され、下冷媒調整孔４８は、内管３７の管中心を含む水平面よりも下側に配置されている。   Further, the inner pipe 37 has an upper refrigerant adjustment hole 47 provided on the upper half side of the pipe wall 46 and a lower refrigerant adjustment hole 48 provided on the lower half side of the pipe wall 46. If the inner pipe 37 extends in the horizontal direction, the upper refrigerant adjustment hole 47 is disposed above the horizontal plane including the pipe center of the inner pipe 37, and the lower refrigerant adjustment hole 48 corresponds to the pipe center of the inner pipe 37. It is arranged below the horizontal plane that it contains.

上冷媒調整孔４７および下冷媒調整孔４８は複数あって、内管３７の全長に渡って所定の間隔で配置されている。上冷媒調整孔４７および下冷媒調整孔４８は、鉛直方向において実質的に同一直線状に配置されていることが好ましく、下部ヘッダー３３が水平面に対して傾斜している、ひいては内管３７が水平面に対して傾斜している場合であっても、鉛直方向において、実質的に同一直線状に配置されていることが好ましい。   There are a plurality of upper refrigerant adjustment holes 47 and lower refrigerant adjustment holes 48, which are arranged at predetermined intervals over the entire length of the inner pipe 37. The upper refrigerant adjustment hole 47 and the lower refrigerant adjustment hole 48 are preferably arranged substantially in the same straight line in the vertical direction, and the lower header 33 is inclined with respect to the horizontal surface, and thus the inner pipe 37 is horizontal It is preferable that they be disposed substantially in the same straight line in the vertical direction even if they are inclined with respect to.

内管３７は、二相流の流動様式線図であるベーカー（Baker）線図で表したとき、管内の冷媒が、成層流、波状流、またはスラグ流のいずれかになり、気相媒体と液相媒体とが重力方向に分離する内径ｄを有している。   When the inner pipe 37 is represented by a Baker diagram which is a flow pattern diagram of a two-phase flow, the refrigerant in the pipe becomes either a stratified flow, a corrugated flow, or a slag flow, and the gas phase medium The liquid phase medium has an inner diameter d that separates in the direction of gravity.

成層流は気液界面が層状を呈し、波状流は気液速度により層状流における気液界面が波状を呈し、スラグ流は波状流の波高が高くなって内管３７の上側壁面に達して流れに気泡を形成し、この気泡間の液体スラグ部分に多数の小気泡を含む。   In the stratified flow, the gas-liquid interface has a layer shape, the wave-like flow has a wave-like shape at the gas-liquid interface in the layer flow due to the gas-liquid velocity, and the slag flow has a high wave height and reaches the upper wall surface of the inner pipe 37 Form bubbles, and contain many small bubbles in the liquid slag portion between the bubbles.

ここで、ベーカー（Baker）線図のパラメータは以下の通り。   Here, the parameters of the Baker diagram are as follows.

λ＝［（ρｇ÷ρａ）×（ρｌ÷ρｗ）］１／２
φ＝（σｗ÷σ）×［（μｌ÷μｗ）×（ρｗ÷ρｌ）２］１／３
Ｇｇ［kg/m2h］：気相冷媒の質量流速
Ｇｌ［kg/m2h］：液相冷媒の質量流速
ρ：密度
σ：表面張力
μ：粘性係数
各添え字ｇ、ｌ、ａ、ｗは、それぞれガス、液、空気、水を表している。 λ = [(ρg ÷÷ a) × (÷ l ÷ w)] 1/2
φ = (σw ÷ σ) × [(μl ÷ μw) × (ρw ÷÷ l) 2 ] 1/3
Gg [kg / m 2 h]: mass flow rate of gas phase refrigerant Gl [kg / m 2 h]: mass flow rate of liquid phase refrigerant ρ: density σ: surface tension μ: viscosity coefficient subscripts g, l, a, w represents gas, liquid, air and water, respectively.

内管３７の内径ｄは、気相冷媒の質量流速Ｇｇおよび液相冷媒の質量流速Ｇｌに影響し、ベーカー（Baker）線図の一方の軸（縦軸）Ｇｇ／λ［kg/m2h］および他方の軸（横軸）Ｇｌλφ／Ｇｇ［無次元数］上の位置を特定する。 The inner diameter d of the inner pipe 37 affects the mass flow rate Gg of the gas phase refrigerant and the mass flow rate G1 of the liquid phase refrigerant, and one axis (longitudinal axis) Gg / λ [kg / m 2 h of the Baker diagram. ] And the position on the other axis (horizontal axis) GIλφ / Gg [dimensionless number].

ところで、内管３７に上冷媒調整孔４７および下冷媒調整孔４８のいずれか一方しか設けられていない場合には、内管３７から下部ヘッダー３３内に流れ込む冷媒は、下部ヘッダー３３の長手方向においてもっぱら気相冷媒が過多な部分と、もっぱら液相冷媒が過多な部分とに分かれてしまう。例えば、内管３７に上冷媒調整孔４７しかない場合には、内管３７の入口側、つまり上流側ではもっぱら気相冷媒が下部ヘッダー３３内に流れ込み、内管３７の奥側、つまり下流側ではもっぱら液相冷媒が下部ヘッダー３３内に流れ込む。反対に、内管３７に下冷媒調整孔４８しかない場合には、内管３７の入口側、つまり上流側ではもっぱら液相冷媒が下部ヘッダー３３内に流れ込み、内管３７の奥側、つまり下流側ではもっぱら気相冷媒が下部ヘッダー３３内に流れ込む。このような冷媒の流れの態様、すなわち、内管３７から下部ヘッダー３３内に流れ込む冷媒が、下部ヘッダー３３の長手方向においてもっぱら気相冷媒が過多な部分と、もっぱら液相冷媒が過多な部分とに分かれてしまうことは、複数の枝管３５のうちにもっぱら気相冷媒が流れるものと、もっぱら液相冷媒が流れるものとを生じてしまい、冷媒の均一、あるいは均等な分流にならず、熱交換器３１の性能を低下させる。   When only one of the upper refrigerant adjustment hole 47 and the lower refrigerant adjustment hole 48 is provided in the inner pipe 37, the refrigerant flowing from the inner pipe 37 into the lower header 33 is in the longitudinal direction of the lower header 33. It is divided into a portion in which the gas phase refrigerant is excessively large and a portion in which the liquid phase refrigerant is exclusively liquid. For example, when the inner pipe 37 has only the upper refrigerant adjustment hole 47, the gas phase refrigerant flows exclusively into the lower header 33 at the inlet side of the inner pipe 37, that is, the upstream side, and the back side of the inner pipe 37, that is, the downstream side Then, the liquid phase refrigerant flows into the lower header 33 exclusively. Conversely, when the inner pipe 37 has only the lower refrigerant adjustment hole 48, the liquid phase refrigerant flows exclusively into the lower header 33 at the inlet side of the inner pipe 37, that is, the upstream side, and the back side of the inner pipe 37, that is, the downstream On the side, the gas phase refrigerant flows exclusively into the lower header 33. Such a refrigerant flow aspect, that is, the refrigerant flowing from the inner pipe 37 into the lower header 33 is the portion where the gas phase refrigerant is excessively in the longitudinal direction of the lower header 33 and the portion where the liquid phase refrigerant is excessively too. As a result, a plurality of branch pipes 35 in which only the gas-phase refrigerant flows and one in which the liquid-phase refrigerant flows are generated, so that the refrigerant does not become uniform or evenly divided, and The performance of the exchanger 31 is reduced.

そこで、本実施形態に係る内管３７の上冷媒調整孔４７は、内管３７から下部ヘッダー３３内へ気相冷媒を流出させる一方で、下冷媒調整孔４８は、内管３７から下部ヘッダー３３内へ液相冷媒を流出させる。   Therefore, the upper refrigerant adjustment hole 47 of the inner pipe 37 according to the present embodiment causes the gas phase refrigerant to flow out from the inner pipe 37 into the lower header 33, while the lower refrigerant adjustment hole 48 communicates with the lower header 33 from the inner pipe 37. Allow the liquid phase refrigerant to flow out.

つまり、熱交換器３１は、内管３７に導入される冷媒のうち、気相冷媒を上冷媒調整孔４７から下部ヘッダー３３内へ導入し、液相冷媒を下冷媒調整孔４８から下部ヘッダー３３内へ導入することで、下部ヘッダー３３の長手方向における各所で、気相冷媒と液相冷媒とをほぼ均一、あるいは均等に分配する。   That is, the heat exchanger 31 introduces the vapor phase refrigerant out of the refrigerant introduced into the inner pipe 37 from the upper refrigerant adjustment hole 47 into the lower header 33, and the liquid phase refrigerant from the lower refrigerant adjustment hole 48 into the lower header 33. By introducing the gas into the inside, the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant are distributed substantially uniformly or evenly at various places in the longitudinal direction of the lower header 33.

また、熱交換器３１は、下部ヘッダー３３の長手方向において気相冷媒と液相冷媒とをほぼ均一、あるいは均等に分配されるため、複数の枝管３５のそれぞれへも、気相冷媒と液相冷媒とをほぼ均一、あるいは均等に導くことができる。この結果、熱交換器３１の伝熱面積が有効に活用され、ひいては熱交換器３１の伝熱性能が向上する。また、熱負荷変動時における未蒸発冷媒が圧縮機１１へ戻ることが防止されて、冷凍サイクル装置１の信頼性が向上し、快適性が確保される。   In addition, since the heat exchanger 31 distributes the gas phase refrigerant and the liquid phase refrigerant substantially uniformly or equally in the longitudinal direction of the lower header 33, the gas phase refrigerant and the liquid are also supplied to each of the plurality of branch pipes 35. The phase refrigerant can be introduced substantially uniformly or uniformly. As a result, the heat transfer area of the heat exchanger 31 is effectively utilized, and the heat transfer performance of the heat exchanger 31 is improved. Further, the non-evaporated refrigerant at the time of heat load fluctuation is prevented from returning to the compressor 11, the reliability of the refrigeration cycle apparatus 1 is improved, and the comfort is ensured.

次に、実施形態に係る冷凍サイクル装置１の他の例を説明する。なお、各例で説明する熱交換器３１Ａおよび３１Ｂにおいて、熱交換器３１と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Next, another example of the refrigeration cycle apparatus 1 according to the embodiment will be described. In the heat exchangers 31A and 31B described in each example, the same components as those of the heat exchanger 31 are denoted by the same reference numerals, and the redundant description will be omitted.

図５は、本発明の実施形態に係る熱交換器の下部ヘッダーの他の例の横断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view of another example of the lower header of the heat exchanger according to an embodiment of the present invention.

図５に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１の熱交換器３１Ａの上冷媒調整孔４７および下冷媒調整孔４８は、内管３７の長手方向において、隣接する２つの枝管３５の中央部に配置されている。   As shown in FIG. 5, the upper refrigerant adjustment hole 47 and the lower refrigerant adjustment hole 48 of the heat exchanger 31A of the refrigeration cycle device 1 according to the present embodiment are two adjacent branch pipes 35 in the longitudinal direction of the inner pipe 37. Is located in the central part of the

枝管３５は、等間隔に並んで下部ヘッダー３３に接続されているので、上冷媒調整孔４７および下冷媒調整孔４８は、実質的に枝管３５と同じ間隔で、等間隔に並ぶことになる。   Since the branch pipes 35 are connected to the lower header 33 at equal intervals, the upper refrigerant adjustment holes 47 and the lower refrigerant adjustment holes 48 are substantially equally spaced at the same intervals as the branch pipes 35. Become.

熱交換器３１Ａは、上冷媒調整孔４７および下冷媒調整孔４８を隣接する２つの枝管３５の中央部に配置することで、内管３７から下部ヘッダー３３内に流れ込む気相冷媒および液相冷媒が枝管３５へ到達するまでの流路において、気相冷媒と液相冷媒とを下部ヘッダー３３の周方向に攪拌させる流路長を確保して、複数の枝管３５間で冷媒を均一、あるいは均等に分配する。   The heat exchanger 31A arranges the upper refrigerant adjustment hole 47 and the lower refrigerant adjustment hole 48 at the central portion of the two adjacent branch pipes 35, whereby the gas phase refrigerant and liquid phase flowing into the lower header 33 from the inner pipe 37 In the flow path until the refrigerant reaches the branch pipe 35, a flow path length for stirring the gas phase refrigerant and the liquid phase refrigerant in the circumferential direction of the lower header 33 is secured, and the refrigerant is uniform among the plurality of branch pipes 35 Or evenly distributed.

図６は、本発明の実施形態に係る蒸発器の下部ヘッダーの他の例の横断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view of another example of the lower header of the evaporator according to an embodiment of the present invention.

図７から図９は、本発明の実施形態に係る蒸発器の下部ヘッダーの他の例の縦断面図である。   7 to 9 are longitudinal sectional views of another example of the lower header of the evaporator according to the embodiment of the present invention.

図６に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１の熱交換器３１Ｂは、下部ヘッダー３３内に内管３７を支える台座５１を備えている。   As shown in FIG. 6, the heat exchanger 31 </ b> B of the refrigeration cycle apparatus 1 according to the present embodiment includes a pedestal 51 for supporting the inner pipe 37 in the lower header 33.

台座５１は、下部ヘッダー３３の底部に内管３７の下部を支えている。台座５１は、内管３７および下部ヘッダー３３の周方向に拡がる扇形状の板体であって、内管３７および下部ヘッダー３３の長手方向に板厚を有している。   The pedestal 51 supports the lower part of the inner pipe 37 at the bottom of the lower header 33. The pedestal 51 is a fan-shaped plate extending in the circumferential direction of the inner pipe 37 and the lower header 33, and has a thickness in the longitudinal direction of the inner pipe 37 and the lower header 33.

なお、台座５１は、枝管３５の下冷媒調整孔４８を避けている限りにおいて、内管３７および下部ヘッダー３３の長手方向の何れの箇所に配置されていても良い。   The pedestal 51 may be disposed anywhere in the longitudinal direction of the inner pipe 37 and the lower header 33 as long as the lower refrigerant adjustment hole 48 of the branch pipe 35 is avoided.

また、台座５１は、内管３７および下部ヘッダー３３の長手方向において、必ずしも等間隔に設けられている必要はなく、不等間隔に設けられていても良いし、複数あっても、単数であっても良い。   Further, the pedestals 51 do not necessarily have to be provided at equal intervals in the longitudinal direction of the inner tube 37 and the lower header 33, and may be provided at unequal intervals, and a plurality of pedestals may be singular. It is good.

また、台座５１は、図７から図９に示すように、冷媒を流通させる孔５２を有していても良い。孔５２は、台座５１の中央部に設けられていても良く（図７）、内管３７側の縁に達してしても良く（図８）、下部ヘッダー３３の底面側の縁に達していても良い（図示省略）。   Further, as shown in FIGS. 7 to 9, the pedestal 51 may have a hole 52 through which the refrigerant flows. The hole 52 may be provided in the central portion of the pedestal 51 (FIG. 7), and may reach the edge on the inner tube 37 side (FIG. 8), reaching the edge on the bottom side of the lower header 33 It may be (not shown).

さらに、孔５２は、内管３７と下部ヘッダー３３との間に架け渡される複数の脚５３、５３の隙間として確保されていても良い（図９）。   Furthermore, the hole 52 may be secured as a gap between the plurality of legs 53, 53 bridged between the inner pipe 37 and the lower header 33 (FIG. 9).

このように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１は、管壁４６の上半側に設けられる上冷媒調整孔４７と、管壁４６の下半側に設けられる下冷媒調整孔４８と、を有する内管３７を下部ヘッダー３３内に備えることによって、下部ヘッダー３３からそれぞれの枝管３５に導かれる気相冷媒と液相冷媒とをほぼ均一、あるいは均等に分配し、熱交換器３１の伝熱面積を有効に活用し、ひいては熱交換器３１の伝熱性能を向上できる。   Thus, the refrigeration cycle apparatus 1 according to the present embodiment includes the upper refrigerant adjustment hole 47 provided on the upper half side of the pipe wall 46 and the lower refrigerant adjustment hole 48 provided on the lower half side of the pipe wall 46. By providing the inner pipe 37 having the lower header 33 in the lower header 33, the gas phase refrigerant and the liquid phase refrigerant led from the lower header 33 to the respective branch pipes 35 are substantially uniformly or evenly distributed, and the heat exchanger 31 The heat area can be effectively used, and the heat transfer performance of the heat exchanger 31 can be improved.

また、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１は、熱負荷変動時における未蒸発冷媒が圧縮機１１へ戻ることを防止して、信頼性が向上させ、快適性を確保できる。   In addition, the refrigeration cycle apparatus 1 according to the present embodiment can prevent the non-evaporated refrigerant from returning to the compressor 11 at the time of heat load fluctuation, thereby improving reliability and ensuring comfort.

さらに、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１は、二相流の流動様式線図であるベーカー（Baker）線図で表したとき、管内の冷媒が、成層流、波状流、またはスラグ流のいずれかになり、気相媒体と液相媒体とが重力方向に分離する内径ｄを有する内管３７を備えることによって、熱負荷変動時に複数の枝管３５における分配特性をより安定させることができる。   Furthermore, when the refrigeration cycle apparatus 1 according to the present embodiment is represented by a Baker diagram which is a flow style diagram of a two-phase flow, the refrigerant in the tube is any of a stratified flow, a corrugated flow, or a slag flow. By providing the inner pipe 37 having an inner diameter d in which the gas phase medium and the liquid phase medium separate in the direction of gravity, the distribution characteristics of the plurality of branch pipes 35 can be made more stable at the time of heat load fluctuation.

さらにまた、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１は、上冷媒調整孔４７および下冷媒調整孔４８を、隣接する枝管３５の中央部に配置することによって、複数の枝管３５における分配の均一性、あるいは均等性をより高めることができる。   Furthermore, in the refrigeration cycle apparatus 1 according to the present embodiment, the upper refrigerant adjustment hole 47 and the lower refrigerant adjustment hole 48 are disposed at the central portion of the adjacent branch pipe 35, whereby the distribution of the plurality of branch pipes 35 is uniform. Sex or evenness can be further enhanced.

また、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１は、下部ヘッダー３３内に内管３７を支える台座５１を備えることによって、熱交換器３１のサイズが大型化しても、内管３７の撓みを抑制し、複数の枝管３５への冷媒の分配の偏りを抑えて均一性、均等性を高め、ひいては分離悪化による性能低下や、製造のばらつきによる信頼性の悪化を抑制できる。   Further, the refrigeration cycle apparatus 1 according to the present embodiment includes the pedestal 51 for supporting the inner pipe 37 in the lower header 33, thereby suppressing the bending of the inner pipe 37 even if the size of the heat exchanger 31 is enlarged. It is possible to suppress the deviation of the distribution of the refrigerant to the plurality of branch pipes 35 to enhance the uniformity and uniformity, and to thereby suppress the performance deterioration due to the separation deterioration and the reliability deterioration due to the manufacturing variation.

したがって、本実施形態の冷凍サイクル装置１によれば、下部ヘッダー３３に流れ込む二層流を枝管３５へ均一、あるいは均等に分配して伝熱効率を向上できる。   Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 1 of the present embodiment, the heat transfer efficiency can be improved by uniformly or evenly distributing the two-layered flow flowing into the lower header 33 to the branch pipe 35.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   While certain embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

１…冷凍サイクル装置、 ２…室外機、 ３…室内機、 ５…冷媒管、 １１…圧縮機、 １２…凝縮器、 １３…膨張装置、 １５…室外機ファン、 １６…アキュムレータ、 １７…マフラー、 １８…ディストリビュータ、 ２１…蒸発器、 ２２…室内機ファン、 ２５、２６、２７、２８…パックドバルブ、 ３１、３１Ａ、３１Ｂ…熱交換器、 ３２…上部ヘッダー、 ３３…下部ヘッダー、 ３５…枝管、 ３６…フィン、 ３７…内管、 ４３、４４…閉塞板、 ４６…管壁、 ４７…上冷媒調整孔、 ４８…下冷媒調整孔、 ５１…台座、 ５２…孔、 ５３…脚。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Refrigeration cycle apparatus, 2 ... Outdoor unit, 3 ... Indoor unit, 5 ... Refrigerant pipe, 11 ... Compressor, 12 ... Condenser, 13 ... Expansion device, 15 ... Outdoor unit fan, 16 ... Accumulator, 17 ... Muffler, 18 ... distributor, 21 ... evaporator, 22 ... indoor unit fan, 25, 26, 27, 28 ... packed valve, 31, 31 A, 31 B ... heat exchanger, 32 ... upper header, 33 ... lower header, 35 ... branch pipe , 36: Fin, 37: Inner pipe, 43, 44: Blocking plate, 46: Tube wall, 47: Upper refrigerant adjustment hole, 48: Lower refrigerant adjustment hole, 51: Base, 52: Hole, 53: Leg.

Claims (3)

圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器と、前記圧縮機と前記凝縮器と前記膨張装置と前記蒸発器とを接続して冷媒を流通させる冷媒管と、を備える冷凍サイクル装置において、
前記蒸発器は、水平方向に延び、かつ冷媒出口側となる上部ヘッダーと、前記上部ヘッダーよりも下方に配置されて水平方向に延び、かつ冷媒入口側となる下部ヘッダーと、前記上部ヘッダーと前記下部ヘッダーとを接続する複数の枝管と、隣接する前記枝管の間に設けられるフィンと、前記下部ヘッダー内に設けられる内管とを含み、
前記内管は、前記内管の全長に渡って実質的に等間隔に配置され、かつ管壁の上半側に設けられる上冷媒調整孔と、前記内管の全長に渡って実質的に等間隔に配置され、かつ前記管壁の下半側に設けられる下冷媒調整孔と、二相流の流動様式線図であるベーカー（Baker）線図上で表したとき、管内の冷媒が、成層流、または波状流になる内径と、を有する冷凍サイクル装置。 A refrigeration cycle apparatus comprising: a compressor, a condenser, an expansion device, an evaporator, and a refrigerant pipe that connects the compressor, the condenser, the expansion device, and the evaporator to circulate the refrigerant. ,
The evaporator extends in the horizontal direction, and is an upper header on the refrigerant outlet side, a lower header disposed below the upper header and extending in the horizontal direction, and the refrigerant inlet side, the upper header, and the upper header A plurality of branch pipes connected to the lower header, fins provided between the adjacent branch pipes, and an inner pipe provided in the lower header,
The inner pipe is disposed at substantially equal intervals over the entire length of the inner pipe, and is provided with an upper refrigerant adjustment hole provided on the upper half side of the pipe wall , and substantially the same over the entire length of the inner pipe The refrigerant in the pipe is stratified when it is arranged on the lower refrigerant adjustment hole disposed at the interval and provided on the lower half side of the pipe wall and on the Baker diagram which is a flow style diagram of the two-phase flow. A refrigeration cycle apparatus having an inner diameter which becomes a flow or a corrugated flow . 前記上冷媒調整孔および前記下冷媒調整孔は、前記内管の長手方向において、前記隣接する枝管の中央部に配置されている請求項１に記載の冷凍サイクル装置。 The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the upper refrigerant adjustment hole and the lower refrigerant adjustment hole are disposed at a central portion of the adjacent branch pipe in the longitudinal direction of the inner pipe. 前記下部ヘッダー内に前記内管を支える台座を備える請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。 Refrigeration cycle apparatus according to claim 1 or 2 comprising a base for supporting the inner tube in the lower header.
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