JP6587003B2 - 熱交換器 - Google Patents
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Description
(1)冷凍サイクル装置の構成
熱交換器としての室外熱交換器11を用いた冷凍サイクル装置1について、図面を用いて説明する。冷凍サイクル装置1の概略構成図を図1に示す。
冷凍サイクル装置1は、冷房運転と、暖房運転と、除霜運転との3種類の運転モードがある。運転モードの選択、および、各運転モードの制御は、制御部23によって行われる。冷房運転時には、冷媒を、圧縮機8、室外熱交換器11、室外膨張弁12及び室内膨張弁31a、31b、室内熱交換器32a、32bの順に循環させる。暖房運転時には、冷媒を、圧縮機8、室内熱交換器32a、32b、室内膨張弁31a、31b及び室外膨張弁12、室外熱交換器11の順に循環させる。暖房運転時においては、室外熱交換器11に付着した霜を融解させるための除霜運転が行われる。除霜運転時の冷媒の流れは、冷房運転時と同じである。
図2は、室外ユニット2の外観斜視図である。
第1実施形態の室外熱交換器11について、図面を用いて説明する。図3は概略斜視図、図4は後面の直線部分の拡大図、である。図5は室外熱交換器11の左前部分を、ガス側第1冷媒集合部70側(右前側)から見た図、図6は、同じ部分を、液側冷媒集合部80側(左前側)から見た図である。図7は、ガス側冷媒集合部付近のみを取り出して示した図である。
(5−1)
本実施形態の熱交換器は、第2冷媒集合部50の上端の高さH2が、扁平管63の接続された前記第1冷媒集合部70の上端の高さH1以下となるように構成されている。このような構成のため、ガス側冷媒集合部付近全体の最高部の高さが抑制される。この部分が、高くなると、扁平管63およびフィン64の上、室外ファン15の下に大きなスペースが出来る。すなわち、図7に示すように、ファン15と扁平管63またはフィン64との距離H4が大きくなってしまう。そうすると、ケーシング40が大きくなってしまう課題が生じる。また、ファン15と熱交換器11(特に、扁平管63と、フィン64)との距離H4が大きくなってしまうため効率が低下するという課題も生じる。
また、本実施形態の熱交換器11においては、第1冷媒集合部70と、第2冷媒集合部50を接続する接続管77は次の特徴がある。1番上の第1接続管77aと、上から2番目の第2接続管77bの距離d1は、第2接続管77bと上から3番目の第3接続管77cの距離d2よりも短い。このような構成により、第1接続管77aをなるべく低い位置につけることができるようになる。そうすることによって、第2冷媒集合部50、または、湾曲部51を低い位置に配置することが可能になる。その結果、(5−1)と同様に、扁平管63およびフィン64の上、室外ファン15の下のデッドスペースの発生を抑制することが出来る。
さらに、本実施形態の熱交換器においては、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の第2冷媒集合部50に対して、湾曲部51が接続され、さらに、湾曲部51に銅管52が直接または間接に接続されている。このような構成のために、銅管52が第2冷媒集合部50の周方向に接続される場合と比べて、管内部を流れるガス冷媒の圧損を小さくすることができるという効果を有する。
また、本実施形態の熱交換器の接続管77は、3本以上である。接続管が1本や2本の場合と比べて、第2冷媒集合部から第1冷媒集合部に流れる冷媒の圧損を小さくすることができるという効果を有する。
また、本実施形態の熱交換器においては、接続管77の断面の上下方向の径は、水平方向の径よりも大きい。このような構成をとることにより、第2冷媒集合部50の水平方向の径を大きくせずに、接続管77の流路断面積を大きくすることができるため、第2冷媒集合部50から第1冷媒集合部70に流れる冷媒の圧損をより小さくすることができるという効果を有する。
(6−1)変形例1A
第1実施形態では、空気流に対して、2列に扁平管を並べて、かつ、ガス側(液側)冷媒集合部70,80と、連結冷媒集合部90の間、冷媒を往復させる形態であった。しかし冷媒のパスが別の形をとる場合でも、本開示は有効である。
変形例1Bの熱交換器11bでは、図9に示すように、ガス側(液側)冷媒集合部70,80と、連結冷媒集合部90との間、冷媒を往復させる点は、第1実施形態と共通である。変形例1Bの熱交換器11bでは、上下に扁平管を並べて、冷媒を往復させるのに対して、図3の第1実施形態の熱交換器11では、空気流に対して、2列に扁平管を並べて冷媒を往復させる点が異なっている。
2 室外ユニット
11、11a、11b 室外熱交換器
63 扁平管
64 フィン
70 ガス側第1冷媒集合部
50 ガス側第2冷媒集合部
77 接続管
80 液側冷媒集合部
84 液側分流部
87 液側分流管
Claims (8)
- 上下方向に並ぶ複数の扁平管(63)と、
前記扁平管(63)の端部が接続され、上下方向に延びる、ガス側の第1冷媒集合部(70)と、
前記第1冷媒集合部(70)から延びる接続管(77)と、
前記接続管(77)によって前記第1冷媒集合部(70)と結ばれ、上下方向に延びる第2冷媒集合部(50)と、
を備え、
前記第2冷媒集合部(50)の上端の高さが、前記第1冷媒集合部(70)の上端の高さ以下であり、
前記接続管(77)は、3本以上であり、
前記接続管(77)を上から順に第1接続管(77a)、第2接続管(77b)、第3接続管(77c)としたとき、
前記第1接続管(77a)と前記第2接続管(77b)の距離(d1)は、前記第2接続管(77b)と前記第3接続管(77c)の距離(d2)よりも短い、
熱交換器(11)。 - 上下方向に並ぶ複数の扁平管(63)と、
前記扁平管(63)の端部が接続され、上下方向に延びる、ガス側の第1冷媒集合部(70)と、
前記第1冷媒集合部(70)から延びる接続管(77)と、
前記接続管(77)によって前記第1冷媒集合部(70)と結ばれ、上下方向に延びる第2冷媒集合部(50)と、
を備え、
前記第2冷媒集合部(50)の上端の高さが、前記第1冷媒集合部(70)の上端の高さ以下である、
前記第1冷媒集合部(70)の断面積は、前記第2冷媒集合部(50)の断面積よりも小さい、
熱交換器(11)。 - 前記第2冷媒集合部(50)の上に接続されている湾曲部(51)
をさらに備える、
請求項1または2に記載の熱交換器(11)。 - 前記湾曲部(51)の最高部の高さが、前記第1冷媒集合部(70)の上端の高さ以下である、
請求項3に記載の熱交換器(11)。 - 前記第2冷媒集合部(50)は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製であり、
前記湾曲部(51)の前記第2冷媒集合部(50)と反対側には、前記湾曲部(51)に銅管(52)が直接または間接に接続されている、
請求項3または4に記載の熱交換器(11)。 - 前記熱交換器(11)は、
上下方向に延びる液側の第3冷媒集合部(80)
をさらに備え、
冷媒は、前記第1冷媒集合部(70)、前記扁平管(63)、前記第3冷媒集合部(80)の順、または、その逆順に流れるように構成されている、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱交換器(11)。 - 前記熱交換器(11)は、
前記扁平管を第1扁平管(63c)としたとき、上下方向に並ぶ複数の第2扁平管(63d)と、
前記第2扁平管(63d)の端部が接続され、上下方向に延びる、液側の第3冷媒集合部(80)と
をさらに備え、
冷媒は、前記第1冷媒集合部(70)、前記第1扁平管(63c)、前記第2扁平管(63d)、前記第3冷媒集合部(80)の順、またはその逆順に流れるように構成されており、
前記第2扁平管(63d)は、前記第1扁平管(63c)の上部、または、下部に配置されている、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱交換器(11)。 - 前記接続管(77)の断面の上下方向の径は、水平方向の径よりも大きい、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱交換器(11)。
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