JP6750700B1 - 熱交換器 - Google Patents
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- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
- F28D1/0426—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
- F28D1/0435—Combination of units extending one behind the other
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
- F28F2250/102—Particular pattern of flow of the heat exchange media with change of flow direction
Abstract
Description
(1)本発明の第1の観点は、熱交換器であって、冷媒が外部から流入する第1列の熱交換モジュールと、冷媒が外部へ流出する第2列の熱交換モジュールと、冷媒が外部へ流出する第3列の熱交換モジュールと、が通風方向に積層して配置され、前記第1列の熱交換モジュールから流入した冷媒を前記第2列の熱交換モジュール及び前記第3列の熱交換モジュールへ分流する分流モジュールと、を備えた熱交換器であって、前記第1列の熱交換モジュールが冷媒の往路を、前記第2列の熱交換モジュール及び前記第3列の熱交換モジュールの双方が冷媒の復路をそれぞれ構成し、これにより、冷媒の流路が前記熱交換器の冷媒が流入する入口と冷媒が流出する出口との間で一往復となり、前記分流モジュールは、前記第1列の熱交換モジュール、前記第2列の熱交換モジュール及び前記第3列の熱交換モジュールのそれぞれに連通する第1分流室、第2分流室及び第3分流室を備え、前記第1分流室と前記第2分流室を繋ぐ第1流入口の径が、前記第1分流室と前記第3分流室を繋ぐ第2流入口の径よりも大きく、前記通風方向の風上側となる前記第2列の熱交換モジュールに流入する冷媒の量が前記通風方向の風下側となる前記第3列の熱交換モジュールに流入する冷媒の量よりも大きくなるように冷媒を分流する、ことを特徴とする。
以下、本発明の実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
まず、図1(A)を参照して、室外機2を含む空気調和機1の冷媒回路について説明する。図1(A)に示すように、本実施形態における空気調和機1は、屋外に設置される室外機2と、室内に設置され、室外機2に液管4及びガス管5で接続された室内機3を備えている。詳細には、室外機2の液側閉鎖弁25と室内機3の液管接続部33が液管4で接続されている。また、室外機2のガス側閉鎖弁26と室内機3のガス管接続部34がガス管5で接続されている。以上により、空気調和機1の冷媒回路10が形成される。
まずは、室外機2について説明する。室外機2は、圧縮機21と、四方弁22と、室外熱交換器23と、膨張弁24と、液管4が接続された液側閉鎖弁25と、ガス管5が接続されたガス側閉鎖弁26と、室外ファン27を備えている。そして、室外ファン27を除くこれら各装置が後述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路10の一部をなす室外機冷媒回路10aを形成している。なお、圧縮機21の冷媒吸入側には、アキュムレータ(不図示)が設けられてもよい。
次に、図1(A)を用いて、室内機3について説明する。室内機3は、室内熱交換器31と、室内ファン32と、液管4の他端が接続された液管接続部33と、ガス管5の他端が接続されたガス管接続部34を備えている。そして、室内ファン32を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路10の一部をなす室内機冷媒回路10bを形成している。
次に、本実施形態における空気調和機1の空調運転時の冷媒回路10における冷媒の流れや各部の動作について、図1(A)を用いて説明する。以下では、図中、実線で示した冷媒の流れに基づいて、室内機3が暖房運転を行う場合について説明する。なお、破線で示した冷媒の流れが冷房運転を示している。
本実施形態に係る室外熱交換器23(以下、熱交換器23という)は、扁平管(伝熱管)を備えた熱交換モジュール50を3列に設けている。
以下、熱交換器23とその内部での冷媒の流路について、従来の熱交換器と比較しながら図2から図8を用いて説明する。
まず、従来の熱交換器23について、図8を用いて説明する。熱交換器23は、図8に示すように、3列の熱交換モジュール50(50a,50b,50c)を備えている。各列の両端には、上ヘッダ81(81a,81b,81c)と、下ヘッダ82(82a,82b,82c)とが設けられている。第1上ヘッダ81cには、冷媒が外部から流入する冷媒配管63(以下、入口管63と呼称する)が接続されており、第3上ヘッダ81aには、冷媒が外部へ流出する冷媒配管62(以下、出口管62と呼称する)が設けられている。通風方向の風上側は、第3列の熱交換モジュール50a側に設定されている。第3列の熱交換モジュール50aの風下側には、第2列の熱交換モジュール50bと第1の熱交換モジュール50cが順に並んでいる。なお、添え字「a,b,c」は、通風方向の風上側からみて順に付与している。
次に、復路である2列の熱交換モジュール50b、50cに対し、手前側ヘッダ84において冷媒を分流して折り返す手段について、説明する。熱交換量を多くするために熱交換モジュール50の列数を3列にした場合、並列となる第2列の熱交換モジュール50bと第3列の熱交換モジュール50cとでは、通過する空気の温度が異なる。具体的には、通風方向の風下側に位置する第3列の熱交換モジュール50cには、第2列の熱交換モジュール50bを通過した空気が通過する。そのため、第3列の熱交換モジュール50cでは空気と冷媒との温度差が比較的小さくなり、熱交換量に差が生じる。
2 室外機
3 室内機
4 液管
5 ガス管
10 冷媒回路
10a 室外機冷媒回路
10b 室内機冷媒回路
21 圧縮機
22 四方弁
23 室外熱交換器
24 膨張弁
25 液側閉鎖弁
26 ガス側閉鎖弁
27 室外ファン
31 室内熱交換器
32 室内ファン
33 液管接続部
34 ガス管接続部
40 分流モジュール
50 熱交換モジュール
61 吐出管
62 冷媒配管(出口管)
63 冷媒配管(入口管)
64 冷媒配管
66 吸入管
67 室内機液管
68 室内機ガス管
71 吐出圧力センサ
72 吸入圧力センサ
73 吐出温度センサ
74 吸入温度センサ
75 熱交温度センサ
76 外気温度センサ
77 液側温度センサ
78 ガス側温度センサ
79 室温センサ
81 上ヘッダ
82 下ヘッダ
200 室外機制御手段
210 CPU
220 記憶部
230 通信部
240 センサ入力部
Claims (2)
- 冷媒が外部から流入する第1列の熱交換モジュールと、冷媒が外部へ流出する第2列の熱交換モジュールと、冷媒が外部へ流出する第3列の熱交換モジュールと、が通風方向に積層して配置され、
前記第1列の熱交換モジュールから流入した冷媒を前記第2列の熱交換モジュール及び前記第3列の熱交換モジュールへ分流する分流モジュールと、を備えた熱交換器であって、
前記第1列の熱交換モジュールが冷媒の往路を、前記第2列の熱交換モジュール及び前記第3列の熱交換モジュールの双方が冷媒の復路をそれぞれ構成し、これにより、冷媒の流路が前記熱交換器の冷媒が流入する入口と冷媒が流出する出口との間で一往復となり、
前記分流モジュールは、前記第1列の熱交換モジュール、前記第2列の熱交換モジュール及び前記第3列の熱交換モジュールのそれぞれに連通する第1分流室、第2分流室及び第3分流室を備え、前記第1分流室と前記第2分流室を繋ぐ第1流入口の径が、前記第1分流室と前記第3分流室を繋ぐ第2流入口の径よりも大きく、前記通風方向の風上側となる前記第2列の熱交換モジュールに流入する冷媒の量が前記通風方向の風下側となる前記第3列の熱交換モジュールに流入する冷媒の量よりも大きくなるように冷媒を分流する、
ことを特徴とする熱交換器。 - 冷媒が外部から流入する第1列の熱交換モジュールと、冷媒が外部へ流出する第2列の熱交換モジュールと、冷媒が外部へ流出する第3列の熱交換モジュールと、が通風方向に積層して配置され、
前記第1列の熱交換モジュールから流入した冷媒を前記第2列の熱交換モジュール及び前記第3列の熱交換モジュールへ分流する分流モジュールと、を備えた熱交換器であって、
前記第1列の熱交換モジュールが冷媒の往路を、前記第2列の熱交換モジュール及び前記第3列の熱交換モジュールの双方が冷媒の復路をそれぞれ構成し、これにより、冷媒の流路が前記熱交換器の冷媒が流入する入口と冷媒が流出する出口との間で一往復となり、
前記分流モジュールは、前記第1列の熱交換モジュールと前記第2列の熱交換モジュールを連通する第4分流室、及び前記第1列の熱交換モジュールと前記第3列の熱交換モジュールを連通する第5分流室を備え、前記第1列の熱交換モジュールと前記第4分流室を繋ぐ第3流入口の径が、前記第1列の熱交換モジュールと前記第5分流室を繋ぐ第4流入口の径よりも大きく、前記通風方向の風上側となる前記第2列の熱交換モジュールに流入する冷媒の量が前記通風方向の風下側となる前記第3列の熱交換モジュールに流入する冷媒の量よりも大きくなるように冷媒を分流する、
ことを特徴とする熱交換器。
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