JP6583141B2 - Parallel flow heat exchanger - Google Patents
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この発明は、一対のヘッダーパイプと、両ヘッダーパイプに接続する互いに平行な複数の熱交換チューブと、を具備するパラレルフロー型熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a parallel flow type heat exchanger including a pair of header pipes and a plurality of parallel heat exchange tubes connected to both header pipes.
一般に、パラレルフロー型熱交換器は、一対のヘッダーパイプと、両ヘッダーパイプに接続される複数の扁平状の熱交換チューブを具備しており、空気調和機の屋外機として広く使用されている。このパラレルフロー型熱交換器を蒸発器として用いる場合、冷媒は熱交換器下部から流入し、上部から排出される。 In general, a parallel flow type heat exchanger includes a pair of header pipes and a plurality of flat heat exchange tubes connected to both header pipes, and is widely used as an outdoor unit of an air conditioner. When this parallel flow type heat exchanger is used as an evaporator, the refrigerant flows in from the lower part of the heat exchanger and is discharged from the upper part.
従来のこの種のパラレルフロー型熱交換器において、複数の熱交換チューブが上下に並び、ヘッダーパイプ内の空間を上下に仕切る仕切板によって、上側熱交換領域と下側熱交換領域に区分されており、冷媒は、下側熱交換領域を流れた後、ヘッダーパイプ内でターンし、上側熱交換領域へと流れる。その際、冷媒はヘッダーパイプ内で重力に逆らい鉛直方向に流れるため、気液二相冷媒中の液冷媒が下方に位置する熱交換チューブに流れ易くなり、上側熱交換領域の上方に位置する熱交換チューブ全体に冷媒を均等に分流することが困難である。 In this conventional parallel flow type heat exchanger, a plurality of heat exchange tubes are lined up and down, and divided into an upper heat exchange region and a lower heat exchange region by a partition plate that vertically partitions the space in the header pipe. The refrigerant flows through the lower heat exchange region, then turns in the header pipe, and flows to the upper heat exchange region. At that time, since the refrigerant flows in the vertical direction against the gravity in the header pipe, the liquid refrigerant in the gas-liquid two-phase refrigerant easily flows to the heat exchange tube located below, and the heat located above the upper heat exchange region. It is difficult to evenly distribute the refrigerant throughout the exchange tube.
前記冷媒分流の課題に対し、ヘッダーパイプ内を長手方向に沿って流入開口側の分流空間と熱交換チューブ側空間に仕切る圧力損失付加板を具備し、圧力損失付加板に、分流空間と熱交換チューブ側空間とを連通する複数の微小開口を設けることで、冷媒を上方の熱交換チューブへ流す対策がなされた熱交換器が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In response to the problem of the refrigerant diversion, the header pipe is provided with a pressure loss addition plate that divides the inside of the header pipe into a diversion space on the inflow opening side and a heat exchange tube side space along the longitudinal direction. There is known a heat exchanger in which measures are taken to allow a refrigerant to flow to an upper heat exchange tube by providing a plurality of minute openings communicating with the tube side space (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載のものにおいては、圧力損失付加板はヘッダーパイプ内にろう付けによって固定されている。
In the thing of
また、ヘッダーパイプに、複数の熱交換チューブ群に区分された上側熱交換領域と下側熱交換領域に連通する複数の連通空間を設け、上側熱交換領域と下側熱交換領域の対応した連通空間をヘッダーパイプの外部に設けた連通管で接続してバイパス流路を設け、冷媒を上方の熱交換チューブに流すようにした熱交換器が知られている(例えば、特許文献2参照)。 The header pipe is provided with a plurality of communication spaces communicating with the upper heat exchange region and the lower heat exchange region divided into a plurality of heat exchange tube groups, and corresponding communication between the upper heat exchange region and the lower heat exchange region. There is known a heat exchanger in which a space is connected by a communication pipe provided outside the header pipe to provide a bypass flow path so that a refrigerant flows through an upper heat exchange tube (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1に記載のものにおいては、ヘッダーパイプ内に圧力損失付加板を挿入してろう付けにて製造する場合、ヘッダーパイプ内部のろう付けの確認や、圧力損失付加板への微小開口の位置や形状等の形成に課題がある。したがって、圧力損失付加板のろう付けや圧力損失付加板への微小開口の位置や形状等の形成が不十分であると、冷媒を上方の熱交換チューブに均一に流すことができない懸念がある。
However, in the thing of
また、特許文献2に記載のものにおいては、ヘッダーパイプの外部に連通管を配管する構造で、ヘッダーパイプに連通管を接続してバイパス流路を形成するため、流路抵抗が増大する懸念がある。更には、連通管のスペースの分、熱交換面積を小さくしなければならないという懸念がある。
Moreover, in the thing of
この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、上側熱交換領域の上方に位置する熱交換チューブ全体に冷媒を均等に分流することができ、ヘッダーパイプの内部に冷媒移動のバイパス流路を複数形成することができると共に、バイパス流路の通路抵抗の低減を図れるようにしたパラレルフロー型熱交換器を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can evenly distribute the refrigerant to the entire heat exchange tube located above the upper heat exchange region, and provide a bypass passage for refrigerant movement inside the header pipe. It is an object of the present invention to provide a parallel flow type heat exchanger that can be formed in a plural number and can reduce the passage resistance of the bypass flow path.
前記課題を達成するために、この発明のパラレルフロー型熱交換器は、左右に対峙する一対のヘッダーパイプと、前記両ヘッダーパイプに接続する互いに平行な複数の扁平状の熱交換チューブと、前記両ヘッダーパイプの一方のヘッダーパイプ内の空間を上下に仕切る仕切板と、前記仕切板によって前記両ヘッダーパイプと前記複数の熱交換チューブに区画される上側熱交換領域及び下側熱交換領域と、を具備するパラレルフロー型熱交換器であって、 前記一方のヘッダーパイプに、前記上側熱交換領域を上下に仕切る上部仕切板と、前記下側熱交換領域を上下に仕切る下部仕切板が設けられ、前記上部仕切板によって仕切られた第1及び第2の上部空間部に第1及び第2の冷媒流出口が設けられ、前記下部仕切板によって仕切られた第1及び第2の下部空間部に第1及び第2の冷媒流入口が設けられ、 前記他方のヘッダーパイプは、前記熱交換チューブを接続する横断面略コ字状の板部材と、前記板部材の開口側に接合される中空形材とからなり、前記板部材と中空形材との間に冷媒分配流路が形成され、前記中空形材には、前記冷媒分配流路と平行な第1のバイパス流路と第2のバイパス流路が形成され、 前記冷媒分配流路には、前記上側熱交換領域と下側熱交換領域とを区画する区画板と、前記上部仕切板に対応して前記上側熱交換領域を上下の第1及び第2の上側空間に区画する上部区画板と、前記下部仕切板に対応して前記下側熱交換領域を上下の第1及び第2の下側空間に区画する下部区画板が設けられ、 前記第1のバイパス流路は、第1の連通口を介して前記第1の下側空間と連通されると共に、第2の連通口を介して前記第1の上側空間と連通され、 前記第2のバイパス流路は、前記上部区画板及び下部区画板と対応するバイパス流路用上部及び下部区画板によって上部空間、中間空間及び下部空間に区画され、前記中間空間は、第3の連通口を介して前記第2の下側空間と連通されると共に、第4の連通口を介して前記第2の上側空間と連通されている、ことを特徴とする(請求項1)。 In order to achieve the above object, a parallel flow heat exchanger according to the present invention includes a pair of header pipes facing left and right, a plurality of parallel heat exchange tubes connected to the two header pipes, A partition plate that vertically divides a space in one header pipe of both header pipes, an upper heat exchange region and a lower heat exchange region partitioned by the partition plate into the two header pipes and the plurality of heat exchange tubes, A parallel flow type heat exchanger comprising: an upper partition plate that divides the upper heat exchange region up and down and a lower partition plate that divides the lower heat exchange region up and down in the one header pipe. First and second refrigerant outlets are provided in the first and second upper space portions partitioned by the upper partition plate, and the first partition is partitioned by the lower partition plate. First and second refrigerant inflow ports are provided in the second lower space, and the other header pipe includes a plate member having a substantially U-shaped cross section connecting the heat exchange tube, and A hollow shape member joined to the opening side, and a refrigerant distribution channel is formed between the plate member and the hollow shape member, and the hollow shape member has a first parallel to the refrigerant distribution channel. A bypass channel and a second bypass channel are formed, and the refrigerant distribution channel includes a partition plate that partitions the upper heat exchange region and the lower heat exchange region, and the upper partition plate corresponding to the partition plate An upper partition plate that divides the upper heat exchange region into upper and lower first and second upper spaces, and the lower heat exchange region corresponding to the lower partition plate into upper and lower first and second lower spaces. A lower partition plate for partitioning is provided, and the first bypass channel is connected to the first bypass channel via a first communication port. 1 and communicates with the first upper space via a second communication port, and the second bypass flow path is a bypass corresponding to the upper partition plate and the lower partition plate. An upper space, an intermediate space, and a lower space are partitioned by the upper and lower partition plates for the flow path, and the intermediate space communicates with the second lower space through a third communication port, and the fourth space The second upper space communicates with the second upper space through a communication port (Claim 1).
このように構成することにより、ヘッダーパイプを構成する板部材と中空形材とで冷媒分配流路と複数のバイパス流路を形成することができると共に、冷媒分配流路と複数のバイパス流路を区画板で区画して、冷媒の流れを適切にすることができる。具体的には、第1の冷媒流入口から第1の下部空間部に流入した冷媒は、下側熱交換領域の下方側の第1の下側空間から第1の連通口を介して第1のバイパス流路内に流れ、第1のバイパス流路を上昇して第2の連通口を介して上側熱交換領域の上方側の第1の上部空間を流れて、第1の冷媒流出口から排出される。一方、第2の冷媒流入口から下側熱交換領域に流入した冷媒は、下側熱交換領域の上方側の第2の下側空間から冷媒分配流路の中間空間内に流れ、冷媒分配流路を上昇して第4の連通口を介して上側熱交換領域の下方側の第2の上部空間を流れて、第2の冷媒流出口から排出される。 By configuring in this way, the refrigerant distribution flow path and the plurality of bypass flow paths can be formed by the plate member and the hollow member constituting the header pipe, and the refrigerant distribution flow path and the plurality of bypass flow paths are formed. It can be partitioned by a partition plate to make the flow of the refrigerant appropriate. Specifically, the refrigerant that has flowed into the first lower space from the first refrigerant inflow port passes through the first communication port from the first lower space below the lower heat exchange region through the first communication port. From the first refrigerant outlet through the second upper passage and through the first upper space above the upper heat exchange region via the second communication port. Discharged. On the other hand, the refrigerant that has flowed into the lower heat exchange region from the second refrigerant inflow port flows from the second lower space above the lower heat exchange region into the intermediate space of the refrigerant distribution channel, and flows into the refrigerant distribution flow. It goes up the path, flows through the second upper space below the upper heat exchange region via the fourth communication port, and is discharged from the second refrigerant outlet.
この発明において、前記第2の連通口を、前記第1の上部空間に対応する部位において、上方側に位置する大径連通孔と、下方側に位置する小径連通孔とで形成し、前記第4の連通口を、前記第2の上部空間に対応する部位において、上方側に位置する大径連通孔と、下方側に位置する小径連通孔とで形成してもよい(請求項2)。 In the present invention, the second communication port is formed by a large-diameter communication hole located on the upper side and a small-diameter communication hole located on the lower side in a portion corresponding to the first upper space, The four communication ports may be formed of a large-diameter communication hole located on the upper side and a small-diameter communication hole located on the lower side in a portion corresponding to the second upper space (claim 2).
このように構成することにより、大径連通孔を介して区画された上側熱交換領域の第1の上部空間及び第2の上部空間の上側を冷媒が優先して流れた場合、小径連通孔によって下側に液溜りが発生するのを防止することができる。 By comprising in this way, when a refrigerant | coolant flows preferentially above the 1st upper space of the upper side heat exchange area and the 2nd upper space of the upper side heat exchange area which were divided through the large diameter communicating hole, a small diameter communicating hole It is possible to prevent the accumulation of liquid on the lower side.
また、前記第2の連通口を、前記第1の上部空間に対応する部位において、上下方向に延びるスリット孔にて形成し、前記第4の連通口を、前記第2の上部空間に対応する部位において、上下方向に延びるスリット孔にて形成してもよい(請求項3)。この場合、前記第2の連通口を形成する前記スリット孔を、下方から上方に向かって拡開テーパ状に形成するのが好ましい(請求項4)。 Further, the second communication port is formed by a slit hole extending in the vertical direction at a portion corresponding to the first upper space, and the fourth communication port corresponds to the second upper space. You may form in the site | part by the slit hole extended to an up-down direction (Claim 3). In this case, it is preferable that the slit hole forming the second communication port is formed in an expanding taper shape from below to above (Claim 4).
このように構成することにより、上側熱交換領域の第1の上部空間及び第2の上部空間における複数の熱交換チューブに均等に冷媒を流すことができる。この場合、第2の連通口を形成するスリット孔を、下方から上方に向かって拡開テーパ状に形成することにより、重力の影響を受ける液相の冷媒の上部側の流れを増やして、第1の上部空間における複数の熱交換チューブへの冷媒分配を均等にすることができる。 By comprising in this way, a refrigerant | coolant can be equally flowed through the several heat exchange tube in 1st upper space and 2nd upper space of an upper side heat exchange area | region. In this case, the slit hole forming the second communication port is formed in an expanding taper shape from the bottom to the top, thereby increasing the flow on the upper side of the liquid-phase refrigerant affected by gravity, The refrigerant distribution to the plurality of heat exchange tubes in one upper space can be made uniform.
また、この発明において、前記板部材はろう材を貼り合わせたクラッド材にて形成され、前記熱交換チューブが前記板部材に設けられたスリット孔に挿入され、前記中空形材が前記板部材の開口部内に嵌挿された状態で、ろう材を介して接合されているのが好ましい(請求項5)。 Further, in the present invention, the plate member is formed of a clad material bonded with a brazing material, the heat exchange tube is inserted into a slit hole provided in the plate member, and the hollow shape member is formed of the plate member. It is preferable to be joined via a brazing material in a state of being inserted into the opening.
このように構成することにより、熱交換チューブと、第2のヘッダーパイプを構成する板部材と中空形材とをろう付け接合により一体に形成することができる。 By comprising in this way, a heat exchange tube, the plate member which comprises a 2nd header pipe, and a hollow shape can be integrally formed by brazing joining.
また、この発明において、前記板部材はろう材を貼り合わせたクラッド材にて形成され、前記熱交換チューブが前記板部材に設けられたスリット孔に挿入され、前記中空形材が前記板部材の開口部内に嵌挿され、前記区画板,上部区画板及び下部区画板が前記板部材の内側に配置され、かつ、前記バイパス流路用上部及び下部区画板が前記中空部材の第2のバイパス流路内に配置された状態で、ろう材を介して接合されているのが好ましい(請求項6)。 Further, in the present invention, the plate member is formed of a clad material bonded with a brazing material, the heat exchange tube is inserted into a slit hole provided in the plate member, and the hollow shape member is formed of the plate member. The partition plate, the upper partition plate, and the lower partition plate are disposed inside the plate member, and the bypass channel upper and lower partition plates are the second bypass flow of the hollow member. It is preferable to be joined via a brazing material in a state of being disposed in the road (claim 6).
このように構成することにより、熱交換チューブと、ヘッダーパイプを構成する板部材と中空形材とをろう付け接合により一体に形成することができると共に、板部材の内側に配置される区画板,上部区画板及び下部区画板と、バイパス流路に配置されるバイパス流路用上部及び下部区画板とをろう付け接合により一体に形成することができる。 By comprising in this way, the heat exchanger tube, the plate member which comprises a header pipe, and a hollow shape material can be integrally formed by brazing joining, and the division board arrange | positioned inside a plate member, The upper partition plate and the lower partition plate can be integrally formed with the upper and lower partition plates for the bypass channel disposed in the bypass channel by brazing.
また、この発明において、前記バイパス流路用上部及び下部区画板は、前記中空部材の第2のバイパス流路を遮る遮断部と前記第1のバイパス流路を連通する流通口を有するのが好ましい(請求項7)。 Moreover, in this invention, it is preferable that the upper and lower partition plates for the bypass flow path have a shut-off portion that blocks the second bypass flow path of the hollow member and a circulation port that communicates the first bypass flow path. (Claim 7).
このように構成することにより、中空形材へのバイパス流路用上部及び下部区画板の組付けを容易にすることができる。 By comprising in this way, the assembly | attachment of the upper part for lower flow paths and a lower partition board to a hollow profile can be made easy.
加えて、この発明において、前記中空形材は、前記板部材の開口側に位置する平坦部と円弧部とを有する略半円形状に形成されると共に、前記平坦部に対して直交する区画壁によって前記第1のバイパス流路及び第2のバイパス流路が形成され、前記平坦部に、前記第1ないし第4の連通口が設けられているのが好ましい(請求項8)。 In addition, in the present invention, the hollow shape member is formed in a substantially semicircular shape having a flat portion and an arc portion located on the opening side of the plate member, and is a partition wall orthogonal to the flat portion. Thus, it is preferable that the first bypass channel and the second bypass channel are formed, and the first to fourth communication ports are provided in the flat portion (claim 8).
このように構成することにより、ヘッダーパイプを構成する中空形材の有効断面積を小さくすることができると共に、流路抵抗を更に低減することができる。 By comprising in this way, the effective cross-sectional area of the hollow shape material which comprises a header pipe can be made small, and channel resistance can further be reduced.
この発明によれば、前記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。 According to this invention, since it is configured as described above, the following effects can be obtained.
(1)請求項1に記載の発明によれば、上側熱交換領域の上方に位置する熱交換チューブ全体に冷媒を均等に分流することができ、ヘッダーパイプの内部に冷媒移動のバイパス流路を複数形成することができると共に、バイパス流路の通路抵抗の低減を図ることができる。
(1) According to the invention described in
(2)請求項2に記載の発明によれば、前記(1)に加えて、更に大径連通孔を介して区画された上側熱交換領域の第1の上部空間及び第2の上部空間の上側を冷媒が優先して流れた場合、小径連通孔によって下側に液溜りが発生するのを防止することができる。
(2) According to the invention described in
(3)請求項3に記載の発明によれば、上側熱交換領域の第1の上部空間及び第2の上部空間における熱交換チューブに均等に冷媒を流すことができるので、前記(1)に加えて、更に熱交換チューブ全体に冷媒を均等に分流することができる。この場合、第2の連通口を形成するスリット孔を、下方から上方に向かって拡開テーパ状に形成することにより、第1の上部空間における複数の熱交換チューブへの冷媒分配を均等にすることができるので、更に熱交換チューブ全体に冷媒を均等に分流することができる(請求項4)。
(3) According to the invention described in
(4)請求項5に記載の発明によれば、熱交換チューブと、第2のヘッダーパイプを構成する板部材と中空形材とをろう付け接合により一体に形成することができるので、前記(1)の機能を有する熱交換器の作製が容易にできる。 (4) According to the invention described in claim 5, since the heat exchange tube, the plate member constituting the second header pipe, and the hollow shape member can be integrally formed by brazing, A heat exchanger having the function 1) can be easily produced.
(5)請求項6に記載の発明によれば、熱交換チューブと、ヘッダーパイプを構成する板部材と中空形材とをろう付け接合により一体に形成することができると共に、板部材の内側に配置される区画板,上部区画板及び下部区画板と、バイパス流路に配置されるバイパス流路用上部及び下部区画板とをろう付け接合により一体に形成することができるので、前記(1)の機能を有する熱交換器の作製が容易にできる。
(5) According to the invention described in
(6)請求項7に記載の発明によれば、中空形材へのバイパス流路用上部及び下部区画板の組付けを容易にすることができるので、前記(1),(2)に加えて、更に熱交換器の作製が容易にできる。 (6) According to the invention described in claim 7, since it is possible to facilitate the assembly of the upper and lower partition plates for the bypass flow path to the hollow shape member, in addition to the above (1) and (2) In addition, the heat exchanger can be easily manufactured.
(7)請求項8に記載の発明によれば、ヘッダーパイプを構成する中空形材の有効断面積を小さくすることができると共に、流路抵抗を更に低減することができるので、前記(1)〜(4)に加えて、更にバイパス流路の通路抵抗の低減を図ることができると共に、熱交換器の作製が容易にできる。 (7) According to the invention described in claim 8, since the effective cross-sectional area of the hollow shape member constituting the header pipe can be reduced and the flow path resistance can be further reduced, the (1) In addition to (4), the passage resistance of the bypass channel can be further reduced, and the heat exchanger can be easily manufactured.
以下に、この発明に係るパラレルフロー型熱交換器の実施するための形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、この発明に係るパラレルフロー型熱交換器を空気調和機の屋外機に適用する場合について説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing the parallel flow type heat exchanger which concerns on this invention is demonstrated in detail based on an accompanying drawing. Here, the case where the parallel flow type heat exchanger according to the present invention is applied to an outdoor unit of an air conditioner will be described.
この発明に係るパラレルフロー型熱交換器1(以下に熱交換器1という)は、図1に示すように、それぞれアルミニウム又はアルミニウム合金(以下にアルミニウムという)製部材からなる、左右に対峙する一対のヘッダーパイプ11,12と、両ヘッダーパイプ11,12に接続する互いに平行な複数の扁平状の熱交換チューブ2と、両ヘッダーパイプ11,12の一方のヘッダーパイプ11(以下に第1のヘッダーパイプ11という)内の空間を上下に仕切る仕切板3と、仕切板3によって両ヘッダーパイプ11,12と複数の熱交換チューブ2に区画される上側熱交換領域4及び下側熱交換領域5と、を具備する。
As shown in FIG. 1, a parallel flow heat exchanger 1 (hereinafter referred to as a heat exchanger 1) according to the present invention includes a pair of aluminum or aluminum alloy (hereinafter referred to as aluminum) members facing each other as shown in FIG.
ここでは、説明の都合上、熱交換チューブ2の本数を12本として、熱交換チューブ間の間隔を明けているが、実際には、熱交換チューブ2の本数はこれよりも多く、間隔も狭くなっており、例えば上側熱交換領域4と下側熱交換領域5にそれぞれ20本ずつ配列されている。なお、熱交換チューブ2は、区画壁2aによって区画された複数の流通路2bを有するアルミニウム製押出形材にて形成されている(図4参照)。
Here, for convenience of explanation, the number of
第1のヘッダーパイプ11には、上側熱交換領域4を上下に仕切る上部仕切板3aと、下側熱交換領域5を上下に仕切る下部仕切板3bが設けられ、上部仕切板3aによって仕切られた第1の上部空間11a部及び第2の上部空間11b部に第1の冷媒流出口14a及び第2の冷媒流出口14bが設けられ、下部仕切板3bによって仕切られた第1の下部空間11c部及び第2の下部空間11d部に第1の冷媒流入口13a及び第2の冷媒流入口13bが設けられている。なお、第1の上部空間11aは第2の上部空間11bの上方に位置し、第1の下部空間11cは第2の下部空間11dの下方に位置している。
The
この場合、第1のヘッダーパイプ11は、アルミニウム製の円筒状の電縫管にて形成されており、上下開口端は、それぞれアルミニウム製の端部キャップ6によって閉塞されている。また、仕切板3,上部仕切板3a及び下部仕切板3bは、アルミニウム製の板部材にて形成されており、第1のヘッダーパイプ11の長手方向の中間位置と上側熱交換領域4の中間位置及び下側熱交換領域5の中間位置に設けられたスリット孔(図示せず)に挿入されて、第1のヘッダーパイプ11とろう材を介して接合(ろう付け接合)されている。
In this case, the
他方のヘッダーパイプ12(以下に、第2のヘッダーパイプ12という)は、熱交換チューブ2を接続する横断面略コ字状のアルミニウム製の板部材20と、板部材20の開口側に接合されるアルミニウム製の押出形材にて形成される中空形材30とからなり、板部材20と中空形材30との間に冷媒分配流路40(以下に、分配流路40という)が形成されている。なお、板部材20と中空形材30の上下開口端は、それぞれアルミニウム製の端部キャップ7によって閉塞されている。
The other header pipe 12 (hereinafter referred to as the second header pipe 12) is joined to an
この場合、板部材20は、ろう材を貼り合わせたクラッド材にて形成されており、平板状基部20aの両側端に屈曲する一対の側片20b,20bを有する横断面略コ字状に形成され、平板状基部20aに等間隔をおいて熱交換チューブ2の端部が挿入可能なスリット孔26が設けられている(図4参照)。
In this case, the
中空形材30は、アルミニウム製の押出形材にて形成されており、板部材20の開口側に位置する平坦部31と円弧部32とを有する略半円形状に形成されると共に、平坦部31に対して直交する区画壁33によって分配流路40と平行な第1のバイパス流路41と第2のバイパス流路42が形成されている。
The
分配流路40には、上側熱交換領域4と下側熱交換領域5とを区画する区画板21と、上部仕切板3aに対応して上側熱交換領域4を上下の第1の上側空間23a及び第2の上側空間23bに区画する上部区画板22と、下部仕切板3bに対応して下側熱交換領域5を上下の第1の下側空間25a及び第2の下側空間25bに区画する下部区画板24が設けられている。なお、第1の上側空間23aは第2の上側空間23bの上方に位置し、第1の下側空間25aは第2の下側空間25bの下方に位置している。
The
この場合、区画板21、上部区画板22及び下部区画板24は、アルミニウム製部材にて形成されており、図5に区画板21を代表して説明するように、区画板21は、板部材20の平板状基部20aに設けられた区画板用スリット孔34を挿通して板部材20の内方側に配置された状態で、ろう材を介して接合(ろう付け接合)されている。
In this case, the
なお、第1のヘッダーパイプ11の第1の上部空間11a、分配流路40の第1の上側空間23a、第1の上部空間11aと第1の上側空間23aに接続される熱交換チューブ2とで第1の上側熱交換領域4aが形成され、また、第1のヘッダーパイプ11の第2の上部空間11b、分配流路40の第2の上側空間23b、第2の上部空間11bと第2の上側空間23bに接続される熱交換チューブ2とで第2の上側熱交換領域4bが形成されている。
The first
また、第1のヘッダーパイプ11の第1の下部空間11c、分配流路40の第1の下側空間25a、第1の下部空間11cと第1の下側空間25aに接続される熱交換チューブ2とで第1の下側熱交換領域5aが形成され、また、第1のヘッダーパイプ11の第2の下部空間11d、分配流路40の第2の下側空間25b、第2の下部空間11dと第2の下側空間25bに接続される熱交換チューブ2とで第2の下側熱交換領域5bが形成されている。
Also, the first
第1のバイパス流路41は、中空形材30の平坦部31の下部側に設けられた第1の連通口43を介して第1の下側空間25aと連通されると共に、平坦部31の上部側に設けられた第2の連通口44を介して第1の上側空間23aと連通されている。
The
一方、第2のバイパス流路42は、区画板21と上部区画板22及び下部区画板24と対応するバイパス流路用上部区画板45及びバイパス流路用下部区画板46によって上部空間47a、中間空間47b及び下部空間47cに区画されている。中間空間47bは、中空形材30の平坦部31の中間部より下方側に設けられた第3の連通口48を介して第2の下側空間25bと連通されると共に、中空形材30の平坦部31の中間部より上方側に設けられた第4の連通口49を介して第2の上側空間23bと連通されている。
On the other hand, the second
この場合、バイパス流路用上部区画板45及びバイパス流路用下部区画板46は、図7に示すように、略半円板状のアルミニウム製部材にて形成されており、第2のバイパス流路42を遮る遮断部50と第1のバイパス流路41を連通する流通口51が設けられている。
In this case, as shown in FIG. 7, the bypass flow path
次に、冷媒の流れについて、図2A,図2B,図3A,図3Bを参照して説明する。
<第1の冷媒流入口から流入する冷媒の流れ>
第1の冷媒流入口13aから第1のヘッダーパイプ11の第1の下部空間11c部に流入した冷媒は、下側熱交換領域5の下方側の第1の下側熱交換領域5aを流れて、第2のヘッダーパイプ12の第1の下側空間25aに流れ、第1の下側空間25aから第1の連通口43を介して第1のバイパス流路41内に流れ、第1のバイパス流路41を上昇して第2の連通口44を介して上側熱交換領域4の上方側の第1の上側熱交換領域4aを流れ、第1の上部空間11aに流れて、第1の冷媒流出口14aから排出される(図2A及び図3A参照)。
Next, the flow of the refrigerant will be described with reference to FIGS. 2A, 2B, 3A, and 3B.
<Flow of refrigerant flowing in from first refrigerant inlet>
The refrigerant that has flowed into the first
<第2の冷媒流入口から流入する冷媒の流れ>
第2の冷媒流入口13bから第1のヘッダーパイプ11の第2の下部空間11d部に流入した冷媒は、下側熱交換領域5の上方側の第2の下側熱交換領域5bを流れて、第2のヘッダーパイプ12の第2の下側空間25bに流れ、第2の下側空間25bから分配流路40の中間空間47b内に流れ、分配流路40を上昇して第4の連通口49を介して上側熱交換領域4の下方側の第2の上側熱交換領域4bを流れ、第2の上部空間11bに流れて、第2の冷媒流出口14bから排出される(図2B及び図3B参照)。
<Flow of refrigerant flowing in from second refrigerant inlet>
The refrigerant flowing into the second
前記実施形態では、第2の連通口44と第4の連通口49が1つの場合について説明したが、図8及び図9に示すように、第2の連通口を、中空形材30の平坦部31aにおける第1の上部空間11aに対応する部位の上方側に設けられる大径連通孔44aと、第1の上部空間11aに対応する部位の下方側に設けられる小径連通孔44bの2つで形成してもよい。また、第4の連通口を、中空形材30の平坦部31aにおける第2の上部空間11bに対応する部位の上方側に設けられる大径連通孔49aと、第2の上部空間11bに対応する部位の下方側に設けられる小径連通孔49bの2つで形成してもよい。
In the above embodiment, the case where there is one
このように構成することにより、第1の冷媒流入口13aから流入される冷媒は第1のバイパス流路41を上昇して、上方側に設けられる大径連通孔44aと、下方側に設けられる小径連通孔44bを介して上側熱交換領域4の上方側の第1の上部空間11aを流れて、第1の冷媒流出口14aから排出される。また、第2の冷媒流入口13bから流入される冷媒は第2のバイパス流路42を上昇して、上方側に設けられる大径連通孔49aと、下方側に設けられる小径連通孔49bを介して上側熱交換領域4の下方側の第2の上部空間11bを流れて、第2の冷媒流出口14bから排出される。
With this configuration, the refrigerant flowing from the first
したがって、大径連通孔44a,49aを介して区画された上側熱交換領域4の第1の上部空間11a及び第2の上部空間11bの上側を冷媒が優先して流れた場合、小径連通孔44b,49bによって下側に液溜りが発生するのを防止することができる。
Accordingly, when the refrigerant preferentially flows above the first
また、図10及び図11に示すように、第2の連通口を、中空形材30の平坦部31aにおける第1の上部空間11aに対応する部位において、上下方向に延びるスリット孔44cにて形成してもよい。また、第4の連通口を、第2の上部空間11bに対応する部位において、上下方向に延びるスリット孔49cにて形成してもよい。この場合、第2の連通口を形成するスリット孔44cは、下方から上方に向かって拡開テーパ状に形成されている。なお、第4の連通口を形成するスリット孔49cも下方から上方に向かって拡開テーパ状に形成してもよい。
Further, as shown in FIGS. 10 and 11, the second communication port is formed by a slit hole 44c extending in the vertical direction at a portion corresponding to the first
このように構成することにより、第1の冷媒流入口13aから流入される冷媒は第1のバイパス流路41を上昇して、スリット孔44cを介して上側熱交換領域4の上方側の第1の上部空間11aにおける複数の熱交換チューブ2へ均等に流れて、第1の冷媒流出口14aから排出される。この際、スリット孔44cは、下方から上方に向かって拡開テーパ状に形成されているので、重力の影響を受ける液相の冷媒の上部側の流れを増やして、冷媒を第1の上部空間11aにおける複数の熱交換チューブ2へ均等に分配することができる。
With this configuration, the refrigerant flowing from the first
また、第2の冷媒流入口13bから流入される冷媒は第2のバイパス流路42を上昇して、スリット孔49cを介して上側熱交換領域4の下方側の第2の上部空間11bにおける複数の熱交換チューブ2へ均等に流れて、第2の冷媒流出口14bから排出される。
In addition, the refrigerant flowing in from the second
したがって、上側熱交換領域4の第1の上部空間11a及び第2の上部空間11bにおける複数の熱交換チューブ2に均等に冷媒を流すことができるので、熱交換チューブ2全体に冷媒を均等に分流することができる。
Accordingly, since the refrigerant can be evenly flowed to the plurality of
この発明の実施形態の熱交換器1によれば、第2のヘッダーパイプ12を構成する板部材20と中空形材30とで分配流路40と第1のバイパス流路41と第2のバイパス流路42を形成することができると共に、分配流路40を区画板21、上部区画板22及び下部区画板24によって上部空間47aと中間空間47b及び下部空間47cに区画し、また、複数の第2のバイパス流路42をバイパル流路用第1及び第2の区画板45,46で区画して、冷媒の流れを適切にすることができるので、上側熱交換領域4の上方に位置する熱交換チューブ2全体に冷媒を均等に分流することができる。
According to the
また、第2のヘッダーパイプ12の内部に冷媒移動のバイパス流路を第1のバイパス流路41と第2のバイパス流路42の複数形成することができるので、バイパス流路の通路抵抗の低減を図ることができると共に、バイパス管のスペース分、熱交換面積を大きくすることができる。
Further, since a plurality of
また、熱交換チューブ2、第1のヘッダーパイプ11、第2のヘッダーパイプ12を構成する板部材20と中空形材30とをろう付け接合により一体に形成することができると共に、板部材20の内側に配置される区画板21,上部区画板22及び下部区画板24と、第2のバイパス流路42に配置されるバイパス流路用上部及び下部区画板45,46とをろう付け接合により一体に形成することができるので、熱交換器の作製が容易にできる。
Further, the
2 熱交換チューブ
3 仕切板
3a 上部仕切板
3b 下部仕切板
4 上側熱交換領域
4a 第1の上側熱交換領域
4b 第2の上側熱交換領域
5 下側熱交換領域
5a 第1の下側熱交換領域
5b 第2の下側熱交換領域
11 第1のヘッダーパイプ(一方のヘッダーパイプ)
11a 第1の上部空間
11b 第2の上部空間
11c 第1の下部空間
11d 第2の下部空間
12 第2のヘッダーパイプ(他方のヘッダーパイプ)
13a 第1の冷媒流入口
13b 第2の冷媒流入口
14a 第1の冷媒流出口
14b 第2の冷媒流出口
20 板部材
21 区画板
22 上部区画板
23a 第1の上側空間
23b 第2の上側空間
24 下部区画板
25a 第1の下側空間
25b 第2の下側空間
26 スリット孔
30 中空形材
31 平坦部
32 円弧部
33 区画壁
34 区画板挿入用スリット孔
40 分配流路(冷媒分配流路)
41 第1のバイパス流路
42 第2のバイパス流路
43 第1の連通口
44 第2の連通口
44a 大径連通孔(第2の連通口)
44b 小径連通孔(第2の連通口)
44c スリット孔(第2の連通口)
45 バイパス流路用上部区画板
46 バイパス流路用下部区画板
47a 上部空間
47b 中間空間
47c 下部空間
48 第3の連通口
49 第4の連通口
49a 大径連通孔(第4の連通口)
49b 小径連通孔(第4の連通口)
49c スリット孔(第4の連通口)
50 遮断部
51 流通口
2
11a 1st
13a First
41 1st
44b Small-diameter communication hole (second communication port)
44c Slit hole (second communication port)
45 Upper partition plate for
49b Small-diameter communication hole (fourth communication port)
49c Slit hole (fourth communication port)
50 Blocking
Claims (8)
前記一方のヘッダーパイプに、前記上側熱交換領域を上下に仕切る上部仕切板と、前記下側熱交換領域を上下に仕切る下部仕切板が設けられ、前記上部仕切板によって仕切られた第1及び第2の上部空間部に第1及び第2の冷媒流出口が設けられ、前記下部仕切板によって仕切られた第1及び第2の下部空間部に第1及び第2の冷媒流入口が設けられ、
前記他方のヘッダーパイプは、前記熱交換チューブを接続する横断面略コ字状の板部材と、前記板部材の開口側に接合される中空形材とからなり、前記板部材と中空形材との間に冷媒分配流路が形成され、前記中空形材には、前記冷媒分配流路と平行な第1のバイパス流路と第2のバイパス流路が形成され、
前記冷媒分配流路には、前記上側熱交換領域と下側熱交換領域とを区画する区画板と、前記上部仕切板に対応して前記上側熱交換領域を上下の第1及び第2の上側空間に区画する上部区画板と、前記下部仕切板に対応して前記下側熱交換領域を上下の第1及び第2の下側空間に区画する下部区画板が設けられ、
前記第1のバイパス流路は、第1の連通口を介して前記第1の下側空間と連通されると共に、第2の連通口を介して前記第1の上側空間と連通され、
前記第2のバイパス流路は、前記上部区画板及び下部区画板と対応するバイパス流路用上部及び下部区画板によって上部空間、中間空間及び下部空間に区画され、前記中間空間は、第3の連通口を介して前記第2の下側空間と連通されると共に、第4の連通口を介して前記第2の上側空間と連通されている、
ことを特徴とするパラレルフロー型熱交換器。 A pair of header pipes facing left and right, a plurality of parallel heat exchange tubes connected to the two header pipes, and a partition plate for vertically partitioning a space in one header pipe of the two header pipes; A parallel flow type heat exchanger comprising the upper heat exchange region and the lower heat exchange region partitioned by the partition plates into the two header pipes and the plurality of heat exchange tubes,
The one header pipe is provided with an upper partition plate that partitions the upper heat exchange region up and down, and a lower partition plate that partitions the lower heat exchange region up and down, and the first and first partitions partitioned by the upper partition plate First and second refrigerant outlets are provided in the upper space part of the second, and first and second refrigerant inlets are provided in the first and second lower space parts partitioned by the lower partition plate,
The other header pipe comprises a plate member having a substantially U-shaped cross section connecting the heat exchange tube, and a hollow member joined to the opening side of the plate member, and the plate member and the hollow member A refrigerant distribution flow path is formed between the first and second bypass flow paths, which are parallel to the refrigerant distribution flow path.
The refrigerant distribution flow path includes a partition plate that partitions the upper heat exchange region and the lower heat exchange region, and upper and lower first and second upper portions corresponding to the upper partition plate. An upper partition plate that partitions the space, and a lower partition plate that partitions the lower heat exchange region into upper and lower first and second lower spaces corresponding to the lower partition plate,
The first bypass flow path communicates with the first lower space through a first communication port, and communicates with the first upper space through a second communication port,
The second bypass channel is partitioned into an upper space, an intermediate space, and a lower space by upper and lower bypass plates corresponding to the upper partition plate and the lower partition plate, and the intermediate space is a third space Communicated with the second lower space through the communication port and communicated with the second upper space through the fourth communication port;
A parallel flow type heat exchanger characterized by that.
前記第2の連通口は、前記第1の上部空間に対応する部位において、上方側に位置する大径連通孔と、下方側に位置する小径連通孔とからなり、前記第4の連通口は、前記第2の上部空間に対応する部位において、上方側に位置する大径連通孔と、下方側に位置する小径連通孔とからなる、ことを特徴とするパラレルフロー型熱交換器。 In the parallel flow type heat exchanger according to claim 1,
The second communication port includes a large-diameter communication hole located on the upper side and a small-diameter communication hole located on the lower side in a portion corresponding to the first upper space, and the fourth communication port includes A parallel flow heat exchanger comprising a large-diameter communication hole located on the upper side and a small-diameter communication hole located on the lower side in a portion corresponding to the second upper space.
前記第2の連通口は、前記第1の上部空間に対応する部位において、上下方向に延びるスリット孔にて形成され、前記第4の連通口は、前記第2の上部空間に対応する部位において、上下方向に延びるスリット孔にて形成されている、ことを特徴とするパラレルフロー型熱交換器。 In the parallel flow type heat exchanger according to claim 1,
The second communication port is formed by a slit hole extending in the vertical direction at a site corresponding to the first upper space, and the fourth communication port is formed at a site corresponding to the second upper space. The parallel flow type heat exchanger is formed by a slit hole extending in the vertical direction.
前記第2の連通口を形成する前記スリット孔は、下方から上方に向かって拡開テーパ状に形成されている、ことを特徴とするパラレルフロー型熱交換器。 In the parallel flow type heat exchanger according to claim 3,
The parallel-flow heat exchanger according to claim 1, wherein the slit hole forming the second communication port is formed in an expanding taper shape from below to above.
前記板部材はろう材を貼り合わせたクラッド材にて形成され、前記熱交換チューブが前記板部材に設けられたスリット孔に挿入され、前記中空形材が前記板部材の開口部内に嵌挿された状態で、ろう材を介して接合されている、ことを特徴とするパラレルフロー型熱交換器。 In the parallel flow type heat exchanger according to any one of claims 1 to 4,
The plate member is formed of a clad material bonded with a brazing material, the heat exchange tube is inserted into a slit hole provided in the plate member, and the hollow shape material is inserted into an opening of the plate member. The parallel flow type heat exchanger is characterized by being joined via a brazing filler metal.
前記板部材はろう材を貼り合わせたクラッド材にて形成され、前記熱交換チューブが前記板部材に設けられたスリット孔に挿入され、前記中空形材が前記板部材の開口部内に嵌挿され、前記区画板,上部区画板及び下部区画板が前記板部材の内側に配置され、かつ、前記バイパス流路用上部及び下部区画板が前記中空部材の第2のバイパス流路内に配置された状態で、ろう材を介して接合されている、ことを特徴とするパラレルフロー型熱交換器。 In the parallel flow type heat exchanger according to any one of claims 1 to 4,
The plate member is formed of a clad material bonded with a brazing material, the heat exchange tube is inserted into a slit hole provided in the plate member, and the hollow shape material is inserted into an opening of the plate member. The partition plate, the upper partition plate, and the lower partition plate are disposed inside the plate member, and the upper and lower partition plates for the bypass channel are disposed in the second bypass channel of the hollow member. A parallel flow type heat exchanger characterized in that it is joined via a brazing filler metal.
前記バイパス流路用上部及び下部区画板は、前記中空部材の第2のバイパス流路を遮る遮断部と前記第1のバイパス流路を連通する流通口を有する、ことを特徴とするパラレルフロー型熱交換器。 In the parallel flow type heat exchanger according to claim 1 or 6,
The parallel flow type, wherein the upper and lower partition plates for the bypass flow path have a blocking portion that blocks the second bypass flow path of the hollow member and a flow port that communicates the first bypass flow path. Heat exchanger.
前記中空形材は、前記板部材の開口側に位置する平坦部と円弧部とを有する略半円形状に形成されると共に、前記平坦部に対して直交する区画壁によって前記第1のバイパス流路及び第2のバイパス流路が形成され、前記平坦部に、前記第1ないし第4の連通口が設けられている、ことを特徴とするパラレルフロー型熱交換器。 In the parallel flow type heat exchanger according to any one of claims 1 to 7,
The hollow shape member is formed in a substantially semicircular shape having a flat portion and an arc portion located on the opening side of the plate member, and the first bypass flow is defined by a partition wall orthogonal to the flat portion. A parallel flow heat exchanger, characterized in that a passage and a second bypass flow path are formed, and the first to fourth communication ports are provided in the flat portion.
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