JP6791196B2 - 室外ユニット - Google Patents

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室外ユニット
従来より、ケーシングと、ケーシング内に配置された熱交換器と、ケーシング内に配置された分流器と、を有する室外ユニットがある。そして、このような室外ユニットとして、特許文献1(特開2010−169311号公報)に示すように、熱交換器が、ケーシングの前後方向に延びる第1部を有しており、この第1部の前方向側の端部である第1前端部に、冷媒の入口又は出口となる複数の液側口が上下方向に並んで形成されているものがある。この室外ユニットでは、分流器が、第1前端部よりも前方向側において液側口に対応する複数の分流孔が形成された分流器本体と、分流孔と液側口との間を接続する複数の液側分流管と、を有している。
特許文献1の室外ユニットにおいては、冷媒の温度を検出する温度センサを熱交換器に設けることがある。この場合には、熱交換器の除霜運転の終了の検知を考慮して、第1前端部の下部に形成された液側口に接続された液側分流管に取り付けることが考えられる。
しかし、液側分流管に温度センサを取り付ける作業は、ケーシングの前面側から手作業で行われるため、第1前端部よりも前方側に配置されている分流器本体が邪魔になって液側分流管に手が届きにくく、作業性が良好とは言えない。
第1の観点にかかる室外ユニットは、ケーシングと、ケーシング内に配置された熱交換器と、ケーシング内に配置された分流器と、冷媒の温度を検出する温度センサと、を有している。ここで、熱交換器は、ケーシングの前後方向に延びる第1部を有しており、第1部の前方向側の端部である第1前端部に冷媒の入口又は出口となる複数の液側口が上下方向に並んで形成されている。また、分流器は、第1前端部よりも前方向側において液側口に対応する複数の分流孔が形成された分流器本体と、分流孔と液側口との間を接続する複数の液側分流管と、を有している。しかも、ここでは、第1液側分流管に、分流孔のうち第1液側分流管が接続された分流孔である第1分流孔から第1液側口に至るまでの途中に、第1分流孔よりも前方向側に配置される部分である前方延出部が形成されており、温度センサが、前方延出部に取り付けられている。ここで、第1液側口とは、液側口のうち第1前端部の下部に形成された液側口であり、第1液側分流管とは、液側分流管のうち第1液側口に接続された液側分流管である。
ここでは、第1液側分流管の温度センサが取り付けられる部分(前方延出部)が、分流器本体の第1分流孔よりも前方向側に配置されているため、ケーシングの前面側から第1液側分流管に温度センサを取り付ける際に、分流器本体が邪魔になりにくくなり、温度センサを第1液側分流管に取り付ける際の作業性を向上させることができる。
第2の観点にかかる室外ユニットは、第1の観点にかかる室外ユニットにおいて、前方延出部が、分流器本体よりも前方向側に形成されている。
ここでは、ケーシングの前面側から第1液側分流管に温度センサを取り付ける際に、分流器本体がさらに邪魔になりにくくなり、温度センサを第1液側分流管に取り付ける際の作業性をさらに向上させることができる。
第3の観点にかかる室外ユニットは、第1又は第2の観点にかかる室外ユニットにおいて、第1分流孔が、ケーシングの平面視において、分流器本体の中央を通る中央線によって分流器本体を前後に区分した場合の前方向側の部分に形成されている。
ここでは、ケーシングの前面側から第1液側分流管に温度センサを取り付ける際に、分流器本体がさらに邪魔になりにくくなり、温度センサを第1液側分流管に取り付ける際の作業性をさらに向上させることができる。
第4の観点にかかる室外ユニットは、第1〜第3の観点のいずれかにかかる室外ユニットにおいて、ケーシング内に配置されており、冷媒連絡管を介して室内ユニットと接続される場合に冷媒連絡管がロウ付けされる閉鎖弁をさらに有している。そして、ここでは、閉鎖弁が、分流器本体の左右方向の一方側である第1側方側に配置されており、前方延出部が、分流器本体よりも分流器本体の左右方向の他方側である第2側方側に配置されている。
ここでは、前方延出部を閉鎖弁から遠い側に配置することができるため、冷媒連絡管を閉鎖弁にロウ付けする際に、ロウ付け部を加熱するための火炎が温度センサまで影響することを抑えることができる。
第5の観点にかかる室外ユニットは、第4の観点のいずれかにかかる室外ユニットにおいて、第1分流孔が、ケーシングの平面視において、分流器本体の中央を通る中央線によって分流器本体を左右に区分した場合の第2側方側の部分に形成されている。
ここでは、冷媒連絡管を閉鎖弁にロウ付けする際に、ロウ付け部を加熱するための火炎が温度センサまで影響することをさらに抑えることができる。
第6の観点にかかる室外ユニットは、第1〜第5の観点のいずれかにかかる室外ユニットにおいて、熱交換器の下端から上端までの高さを熱交高さとすると、第1前端部の下部は、熱交換器の下端から熱交高さの1/4倍以下の部分である。
ここでは、第1前端部の下部が熱交換器の下端に非常に近いため、ケーシングの前面側から第1液側分流管に温度センサを取り付ける際の作業性が悪くなりやすい傾向にあるが、上記のように、前方延出部の配置を工夫しているため、温度センサを第1液側分流管に取り付ける際の作業性を向上させることができる。
第7の観点にかかる室外ユニットは、第6の観点にかかる室外ユニットにおいて、分流器本体が、第1前端部の下部と同じ高さ範囲内に配置されている。
ここでは、分流器本体も熱交換器の下端に非常に近いため、ケーシングの前面側から第1液側分流管に温度センサを取り付ける際に、分流器本体が邪魔になりやすい傾向にあるが、上記のように、前方延出部の配置を工夫しているため、温度センサを第1液側分流管に取り付ける際の作業性を向上させることができる。
第8の観点にかかる室外ユニットは、第1〜第7の観点のいずれかにかかる室外ユニットにおいて、第1液側口が、液側口のうち最も下方側に形成された液側口である。
ここでは、第1液側口が、最も下方側に形成されているため、ケーシングの前面側から第1液側分流管に温度センサを取り付ける際の作業性が悪くなりやすい傾向にあるが、上記のように、前方延出部の配置を工夫しているため、温度センサを第1液側分流管に取り付ける際の作業性を向上させることができる。
第9の観点にかかる室外ユニットは、第1〜第8の観点のいずれかにかかる室外ユニットにおいて、第1液側分流管が、第1液側分流細管と、第1液側分流細管よりも大径の第1液側分流太管と、を有している。ここで、第1液側分流細管は、一端が第1分流孔に接続されている。第1液側分流太管は、一端が第1液側分流細管の他端に接続され、かつ、他端が第1液側口に接続されている。そして、ここでは、第1液側分流太管が、前方延出部を形成している。
ここでは、径が大きい第1液側分流太管が前方延出部を形成しているため、温度センサを第1液側分流管に取り付ける際の作業性をさらに向上させることができる。
本開示の一実施形態にかかる室外ユニットが採用された空気調和装置の概略構成図である。 室外ユニットの概略の外観斜視図である。 室外ユニットの概略前面図である。 室外ユニットの概略平面図である。 ガス集合管及び分流器が接続された室外熱交換器の概略斜視図である。 室外熱交換器の熱交換部の部分拡大斜視図である。 室外熱交換器を風下側から見た概念的な構成図である。 室外熱交換器を風上側から見た概念的な構成図である。 熱交換パスにおける冷媒の流れを概念的に示す図であって、(a)は第1熱交換パスにおける冷媒の流れを、(b)は第2〜第11熱交換パスにおける冷媒の流れを、概念的に示す図である。 ガス集合管及び分流器周辺の概略斜視図である。 図10の分流器の拡大斜視図である。 図11の分流器本体付近の拡大斜視図である。 図11の分流器本体付近を右側面側から見た図である。 図11の分流器本体付近を底面側から見た図である。 図13のI−I断面図である。 図11の分流器本体付近を前面側から見た図である。
以下、室外ユニットの実施形態について、図面に基づいて説明する。
(1)空気調和装置の全体構成
図1は、本開示の一実施形態にかかる室外ユニット2が採用された空気調和装置1の概略構成図である。
空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、室内ユニット3a、3bと、室外ユニット2と室内ユニット3a、3bとを接続する液冷媒連絡管4及びガス冷媒連絡管5と、室外ユニット2及び室内ユニット3a、3bの構成機器を制御する制御部24と、を有している。そして、空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路6は、室外ユニット2と、室内ユニット3a、3bとが冷媒連絡管4、5を介して接続されることによって構成されている。
室外ユニット2は、室外(建物の屋上や建物の壁面近傍等)に設置されており、冷媒回路6の一部を構成している。室外ユニット2は、主として、アキュムレータ7、圧縮機8と、四路切換弁10と、熱交換器としての室外熱交換器11と、膨張機構としての室外膨張弁12と、液側閉鎖弁13と、ガス側閉鎖弁14と、室外ファン15と、を有している。各機器及び弁間は、冷媒管16〜22によって接続されている。また、室外熱交換器11には、冷媒の温度を検出する温度センサ23が設けられている。
室内ユニット3a、3bは、室内(居室や天井裏空間等)に設置されており、冷媒回路6の一部を構成している。室内ユニット3aは、主として、室内膨張弁31aと、室内熱交換器32aと、室内ファン33aと、を有している。室内ユニット3bは、主として、膨張機構としての室内膨張弁31bと、室内熱交換器32bと、室内ファン33bと、を有している。
冷媒連絡管4、5は、空気調和装置1を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。液冷媒連絡管4の一端は、室内ユニット2の液側閉鎖弁13に接続され、液冷媒連絡管4の他端は、室内ユニット3a、3bの室内膨張弁31a、31bの液側端に接続されている。ガス冷媒連絡管5の一端は、室内ユニット2のガス側閉鎖弁14に接続され、ガス冷媒連絡管5の他端は、室内ユニット3a、3bの室内熱交換器32a、32bのガス側端に接続されている。
制御部24は、室外ユニット2や室内ユニット3a、3bに設けられた制御基板等(図示せず)が通信接続されることによって構成されている。尚、図1においては、便宜上、室外ユニット2や室内ユニット3a、3bとは離れた位置に制御部24を図示している。制御部24は、温度センサ23の検出値等に基づいて、空気調和装置1(ここでは、室外ユニット2や室内ユニット3a、3b)の構成機器8、10、12、15、31a、31b、33a、33bの制御、すなわち、空気調和装置1全体の運転制御を行うようになっている。
(2)空気調和装置の動作
次に、図1を用いて、空気調和装置1の動作について説明する。空気調和装置1では、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の順に冷媒を循環させる冷房運転と、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の順に冷媒を循環させる暖房運転と、が行われる。また、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。ここでは、除霜運転として、冷房運転時と同様に、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の順に冷媒を循環させる逆サイクル除霜運転が行われる。尚、冷房運転、暖房運転及び除霜運転は、制御部24によって行われる。
冷房運転時には、四路切換弁10が室外放熱状態(図1の実線で示される状態)に切り換えられる。冷媒回路6において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機8に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機8から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁10を通じて、室外熱交換器11に送られる。室外熱交換器11に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器11において、室外ファン15によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。室外熱交換器11において放熱した高圧の液冷媒は、室外膨張弁12、液側閉鎖弁13及び液冷媒連絡管4を通じて、室内膨張弁31a、31bに送られる。室内膨張弁31a、31bに送られた冷媒は、室内膨張弁31a、31bによって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。室内膨張弁31a、31bで減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器32a、32bに送られる。室内熱交換器32a、32bに送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器32a、32bにおいて、室内ファン33a、33bによって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。室内熱交換器32a、32bにおいて蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管5、ガス側閉鎖弁14、四路切換弁10及びアキュムレータ7を通じて、再び、圧縮機8に吸入される。
暖房運転時には、四路切換弁10が室外蒸発状態(図1の破線で示される状態)に切り換えられる。冷媒回路6において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機8に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。圧縮機8から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁10、ガス側閉鎖弁14及びガス冷媒連絡管5を通じて、室内熱交換器32a、32bに送られる。室内熱交換器32a、32bに送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器32a、32bにおいて、室内ファン33a、33bによって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。室内熱交換器32a、32bで放熱した高圧の液冷媒は、室内膨張弁31a、31b、液冷媒連絡管4及び液側閉鎖弁13を通じて、室外膨張弁12に送られる。室外膨張弁12に送られた冷媒は、室外膨張弁12によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。室外膨張弁12で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器11に送られる。室外熱交換器11に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器11において、室外ファン15によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。室外熱交換器11で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁10及びアキュムレータ7を通じて、再び、圧縮機8に吸入される。
上記の暖房運転時において、室外熱交換器11における冷媒の温度(ここでは、温度センサ23によって検出される冷媒の温度)が所定温度よりも低くなる等によって室外熱交換器11における着霜が検知された場合、すなわち、室外熱交換器11の除霜を開始する条件に達した場合には、室外熱交換器11に付着した霜を融解させる除霜運転を行う。
除霜運転は、冷房運転時と同様に、四路切換弁22を室外放熱状態(図1の実線で示される状態)に切り換えて室外熱交換器11を冷媒の放熱器として機能させることによって行われる。これにより、室外熱交換器11に付着した霜を融解させることができる。除霜運転は、除霜前における暖房運転の状態等を考慮して設定された除霜時間が経過するまで、又は、室外熱交換器11における冷媒の温度(ここでは、温度センサ23によって検出される冷媒の温度)が所定温度よりも高くなる等によって、室外熱交換器11における除霜が完了したものと判定されるまで行われ、その後、暖房運転に復帰する。尚、除霜運転時の冷媒回路10における冷媒の流れは、冷房運転と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(3)室外ユニットの全体構成
次に、図2〜図4を用いて、室外ユニット2の全体構成について説明する。ここで、図2は、室外ユニット2の概略の外観斜視図である。図3は、室外ユニット2の概略前面図である。図4は、室外ユニット2の概略平面図(後述のファンモジュール44を取り外した状態を図示)である。尚、図2〜図4においては、アキュムレータ7、圧縮機8、室外熱交換器11及び閉鎖弁13、14以外の冷媒回路構成部品の図示を省略している。また、以下の説明では、方向や位置関係を説明するために、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」といった表現を用いる場合があるが、これらの表現が示す方向は、特にことわりのない限り、図面中に示された矢印の方向に従うものとする。
室外ユニット2は、ケーシング40の側面から空気を吸い込んでケーシング40の天面から空気を吹き出す上吹き型の熱交換ユニットである。室外ユニット2は、主として、略直方体箱状のケーシング40と、室外ファン15と、冷媒回路6の一部を構成する冷媒回路構成部品と、温度センサ23と、を有している。冷媒回路構成部品としては、アキュムレータ7、圧縮機8、四路切換弁10、室外熱交換器11、室外膨張弁12、閉鎖弁13、14及び冷媒管16〜22等が含まれる。室外ファン15、冷媒回路構成部品及び温度センサ23は、ケーシング40内に収容されている。温度センサ23の配置等については後述する。
ケーシング40は、主として、左右方向に延びる一対の据付脚41上に架け渡される底フレーム42と、底フレーム42の角部から上下方向に延びる支柱43と、支柱43の上端に取り付けられるファンモジュール44と、底フレーム42からファンモジュール44まで上下方向に延びる前面パネル45及び左側面パネル46と、を有している。ケーシング40の側面(ここでは、背面、左右両側面及び前面)には、空気の吸込口40a、40b、40c、40dが形成され、ケーシング40の天面には、空気の吹出口40eが形成されている。
底フレーム42は、ケーシング40の底面を形成しており、底フレーム42上には、アキュムレータ7、圧縮機8及び室外熱交換器11等が設けられている。また、底フレーム42は、冷房運転や除霜運転時に室外熱交換器11において発生するドレン水を受けるドレンパンとして機能する。
室外熱交換器11は、ケーシング40の平面視において、ケーシング40の左側面、背面、右側面及び前面に沿うように、略四角形状に形成されている。但し、ケーシング40の前面の左部及び左側面の前部には、室外熱交換器11が配置されておらず、室外熱交換器11は、ケーシング40の平面視において、一部(ここでは、ケーシング40の前面の左部及び左側面の前部に沿う部分)が欠落した略四角形状に形成されている。ここで、室外熱交換器11のうちケーシング40の左側面に沿って前後方向に延びる部分は、第1部11aである。室外熱交換器11のうち第1部11aの後方向側の端部からケーシング40の背面に沿う方向に曲がる部分は、第2部11bである。室外熱交換器11のうち第2部11bの後方向側の端部からケーシング40の背面に沿って左右方向に延びる部分は、第3部11cである。室外熱交換器11のうち第3部11cの右方向側の端部からケーシング40の右側面に沿う方向に曲がる部分は、第4部11dである。室外熱交換器11のうち第2部11bの後方向側の端部からケーシング40の右側面に沿って前後方向に延びる部分は、第5部11eである。室外熱交換器11のうち第5部11eの前方向側の端部からケーシング40の前面に沿う方向に曲がる部分は、第6部11fである。室外熱交換器11のうち第6部11fの前方向側の端部からケーシング40の前面に沿って左右方向に延びる部分は、第7部11gである。
閉鎖弁13、14は、ケーシング40の前面の下部付近に設けられている。ここでは、閉鎖弁13、14は、ケーシング40を前方向から見た際に、室外熱交換器11の第1部11aと圧縮機8との左右方向間に設けられている。閉鎖弁13、14は、室外ユニット2が冷媒連絡管4、5を介して室内ユニット3a、3bに接続される場合に冷媒連絡管4、5の端部がロウ付けにより接合される。
室外熱交換器11の上側には、ファンモジュール44が設けられており、ケーシング40の前面、背面及び左右両面の支柱43よりも上側の部分と、ケーシング40の天面と、を形成している。ここで、ファンモジュール44は、上面及び下面が開口した略直方体形状の箱体に室外ファン15が収容された集合体である。ファンモジュール44の天面の開口は、吹出口40eであり、吹出口40eには、吹出グリル47が設けられている。室外ファン15は、ケーシング40内において吹出口40eに面して配置されており、空気を吸込口40a、40b、40c、40dからケーシング40内に取り込んで吹出口40eから排出させる送風機である。
前面パネル45及び左側面パネル46は、概ね、ケーシング40の前面、背面及び左右両面のうち室外熱交換器11が配置されない部分(ここでは、ケーシング40の前面の左部及び左側面の前部)に沿うように配置されている。前面パネル45は、ケーシング40の前面の左部に沿って配置されており、ケーシング40の前面のうち前面パネル45の右側の部分が吸込口40dを形成している。左側面パネル46は、ケーシング40の左側面の前部に沿って配置されており、ケーシング40の左側面のうち前左側面パネル46の後側の部分が吸込口40bを形成している。室外ユニット2では、前面パネル45を取り外すことによってケーシング40内が見えるようになっている。
(4)室外熱交換器及び室外熱交換器に接続されるガス集合管及び分流器
次に、図1〜図10を用いて、室外熱交換器11及び室外熱交換器11に接続されるガス集合管85及び分流器90について説明する。ここで、図5は、ガス集合管85及び分流器90が接続された室外熱交換器11の概略斜視図である。図6は、室外熱交換器11の熱交換部50の部分拡大斜視図である。図7は、室外熱交換器11を風下側から見た概念的な構成図である。図8は、室外熱交換器11を風上側から見た概念的な構成図である。尚、図7及び図8は、室外熱交換器11に形成される熱交換パス60A〜60Kや、室外熱交換器11における冷媒の流れを説明するための模式的な図面であり、室外熱交換器11等の構造や形状を正確に示したものではない。例えば、図示の都合上、図7及び図8において、室外熱交換器11は平面的に描画されている。また、図7及び図8では、分流器本体92の上部側に液側分流管94が下部側に液側主管96が接続された状態で描画されている(実際には、図5のように、分流器本体92の上部側に液側主管96が下部側に液側分流管94が接続される)。図9は、熱交換パス60A〜60Kにおける冷媒の流れを概念的に示す図である。図9(a)は第1熱交換パス60Aにおける冷媒の流れを、図9(b)は第2〜第11熱交換パス60B〜60Kにおける冷媒の流れを、概念的に示す図である。尚、図7〜図9に示した冷媒の流れを示す矢印は、暖房運転時(室外熱交換器11を冷媒の蒸発器として機能させる場合)の冷媒の流れ方向である。冷房運転時や除霜運転時には、図7〜図9に示した冷媒の流れを示す矢印とは反対向きに冷媒が流れる。図10は、ガス集合管85及び分流器90周辺の概略斜視図である。
<分流器>
分流器90は、暖房運転時に冷媒回路6を室外膨張弁12から室外熱交換器11へと流れる気液二相状態又は液状態の冷媒を、室外熱交換器11において形成される複数の熱交換パス60A〜60Kに分流させる機構である。熱交換パス60A〜60Kについては後述する。また、分流器90は、冷房運転時及び除霜運転時に、複数の熱交換パス60A〜60Kを通って室外熱交換器11から流出する液状態の冷媒を合流させる機構である。
分流器90は、分流器本体92と、複数(ここでは、11本)の液側分流管94と、液側主管96と、を有している。11本の液側分流管94のそれぞれは、熱交換パス60A〜60Kの1つに接続される。液側主管96は、液冷媒管20を介して室外膨張弁12に接続される。以下の説明では、熱交換パス60A〜60Kのそれぞれに接続される液側分流管94を、液側分流管94A〜94Kと呼び分ける場合がある。分流器本体92、複数の液側分流管94及び液側主管96は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製である。
分流器本体92は、上部に接続された液側主管96から流入する冷媒(室外膨張弁12から室外熱交換器11へと流れる気液二相状態又は液状態の冷媒)を、分流器本体92の下部に接続された複数の液側分流管94A〜94Kに分流させる機構である。分流器本体92は、液側分流管94を介して熱交換部50に接続されている。熱交換部50については後述する。分流器本体92により複数の液側分流管94A〜94Kに所定の割合で(例えば均等に)分配供給された冷媒は、室外熱交換器11の複数の熱交換パス60A〜60Kへと流入する。分流器本体92は、分流器本体92の下部に接続された液側分流管94から流入する主に液状態の冷媒を合流させる機構である。分流器本体92で合流した冷媒は、分流器本体92の上部に接続された液側主管96を介して室外膨張弁12へと送られる。尚、ここでは、分流器本体92の上部に液側主管96が、下部に液側分流管94が接続されている。しかし、これに限定されるものではなく、分流器90の仕様によっては、分流器本体92の取り付け姿勢は上下逆転してもよい。つまり、分流器本体92は、分流器本体92の上部に液側分流管94が、下部に液側主管96が接続されるような構造であってもよい。
複数の液側分流管94のそれぞれの一端は、分流器本体92の下部に接続されている。つまり、複数の液側分流管94A〜94Kのそれぞれは、分流器本体92の内部空間と連通している。また、複数の液側分流管94A〜94Kのそれぞれの他端は、熱交換部50を構成する風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側、又は、熱交換部50を構成する風下側熱交換部50bの第1前端部50b1側に接続されている。ここで、第1前端部50a1、50b1は、室外熱交換器11の第1部11aの前方向側の端部である。尚、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1は、後述する風上側熱交換部50aの扁平管52の一端側の端部(第2前端部50a2とは反対側の端部)であり、風下側熱交換部50bの第1前端部50b1は、後述する風下側熱交換部50bの扁平管52の一端側の端部(第2前端部50b2とは反対側の端部)である。具体的には、液側分流管94B〜94Kは、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側に配置される、後述する室外熱交換器11の第1ヘッダ70の液側口74(74B〜74K)に接続されている。また、液側分流管94Aは、風下側熱交換部50bの第1前端部50b1側に配置される、後述する室外熱交換器11の第2ヘッダ80の液側口74(74A)に接続されている。接続方法を限定するものではないが、液側分流管94と液側口74とはロウ付けにより接続されている。尚、液側分流管94には温度センサ23が取り付けられているが、温度センサ23の取り付け位置を含めた分流器90及びその周辺の構成については後述する。
<ガス集合管>
ガス集合管85は、暖房運転時に室外熱交換器11から流出したガス冷媒を集合させる配管である。また、ガス集合管85は、冷房運転時及び除霜運転時に圧縮機8から室外熱交換器11へと送られるガス冷媒を、室外熱交換器11の第2ヘッダ80に分配供給する配管である。
ガス集合管85は、一端側が閉じられ、他端側が第1ガス冷媒管19の一部を構成する冷媒管87に接続される。形状を限定するものではないが、ガス集合管85は、閉じられた端部から上方に延び、上部で折り返すようにU字状に形成された配管である。ガス集合管85と室外熱交換器11の第2ヘッダ80とは、複数の連絡配管84により接続されている。尚、ガス集合管85及び連絡配管84は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製である。また、接続方法を限定するものではないが、ガス集合管85と連絡配管84とはロウ付けにより接続されており、第2ヘッダ80と連絡配管84とは、ロウ付けにより接続されている。
<室外熱交換器>
室外熱交換器11は、冷媒と室外空気との熱交換を行う熱交換器である。
室外熱交換器11は、主として、複数列の(ここでは2列)の熱交換部50(風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50b)と、第1ヘッダ70と、第2ヘッダ80と、連結ヘッダ75と、を有している。各熱交換部50は、複数の扁平管52と、複数のフィン54を含む。ここでは、熱交換部50、第1ヘッダ70、第2ヘッダ80、連結ヘッダ75のすべてが、アルミニウム製またはアルミニウム合金製であり、互いにロウ付けによって接合されている。
第1ヘッダ70は、上端及び下端が閉じた縦長中空の筒形状の部材である。第1ヘッダ70は、室外熱交換器11の風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側に立設されている。第1ヘッダ70は、室外ユニット2の左前方部に配置されている。第1ヘッダ70には、風上側熱交換部50aの各扁平管52が接続され、第1ヘッダ70の内部空間と風上側熱交換部50aの各扁平管52とは連通している。また、第1ヘッダ70には、複数の液側分流管94(液側分流管94B〜94K)の他端が接続され、第1ヘッダ70の内部空間と液側分流管94(液側分流管94B〜94K)とは連通している。具体的には、液側分流管94B〜94Kの他端が第1ヘッダ70の液側口74(液側口74B〜74K)に接続されている。液側分流管94(液側分流管94B〜94K)の第1ヘッダ70と接続されない側の端部には、分流器90の分流器本体92に接続されている。接続方法を限定するものではないが、第1ヘッダ70と、風上側熱交換部50aの扁平管52及び液側分流管94B〜94Kとは、ロウ付けにより接合されている。
第2ヘッダ80は、上端及び下端が閉じた縦長中空の筒形状の部材である。第2ヘッダ80は、室外熱交換器11の風下側熱交換部50bの第1前端部50b1側に立設されている。第2ヘッダ80は、室外ユニット2の左前方部に配置されている。第2ヘッダ80は、第1ヘッダ70よりも右方側(内側)かつ後方側に配置されている。第2ヘッダ80には、風下側熱交換部50bの各扁平管52が接続され、第2ヘッダ80の内部空間と風下側熱交換部50bの各扁平管52とは連通している。また、第2ヘッダ80には、複数の連絡配管84の一端と1本の液側分流管94(液側分流管94A)の他端とが接続され、第2ヘッダ80の内部空間と連絡配管84及び液側分流管94Aとは連通している。具体的には、液側分流管94Aの他端が第2ヘッダ80の液側口74(液側口74A)に接続されている。連絡配管84の第2ヘッダ80と接続されない側の端部には、ガス集合管85が接続されている。液側分流管94Aの第2ヘッダ80と接続されない側の端部には、分流器90の分流器本体92に接続されている。接続方法を限定するものではないが、第2ヘッダ80と、風下側熱交換部50bの扁平管52、液側分流管94A及び連絡配管84とは、ロウ付けにより接合されている。
連結ヘッダ75は、連結部の一例である。連結ヘッダ75は、上端及び下端が閉じた縦長中空の筒形状の部材である。連結ヘッダ75は、室外熱交換器11の熱交換部50の第2前端部側(風上側熱交換部50aの第2前端部50a2側及び風下側熱交換部50bの第2前端部50b2側)に立設されている。連結ヘッダ75は、室外ユニット2の右前方部に配置されている。連結ヘッダ75は、複数列の熱交換部50(風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50b)の第2前端部同士(風上側熱交換部50aの第2前端部50a2及び風下側熱交換部50bの第2前端部50b2)を連結する。接続方法を限定するものではないが、連結ヘッダ75と、風上側熱交換部50aの扁平管52及び風下側熱交換部50bの扁平管52とは、ロウ付けにより接合されている。
熱交換部50は、複数列(ここででは2列)の熱交換部50a、50bを含む。複数列の熱交換部50は、室外ファン15によって生成される空気の流れ方向に並べて配置されている。具体的には、熱交換部50は、風上側に配置される風上側熱交換部50aと、風下側に配置される風下側熱交換部50bと、を含む。風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50bのそれぞれは、複数の扁平管52と、複数のフィン54と、を有する。
扁平管52は、伝熱管の一例である。ここでは、扁平管52は、伝熱面となる鉛直方向を向く平面部52aと、内部に形成された冷媒が流れる多数の小さな貫通孔からなる通路52bと、を有する扁平多穴管である。
各熱交換部50a、50bの各扁平管52は、熱交換部50a、50bの第2前端部50a2、50b2側(連結ヘッダ75側)から熱交換部50a、50bの第1前端部50a1、50b1側(第1ヘッダ70及び第2ヘッダ80側)へと、(平面視において)延びる方向を変化させながら、略水平方向に延びる。具体的には、各熱交換部50a、50bの各扁平管52は、熱交換部50a、50bの第2前端部50a2、50b2から右方に延び、室外ユニット2の右前方角部近傍で延びる方向を変えて後方へと延び、室外ユニット2の右後方角部近傍で延びる方向を変えて左方へと延び、室外ユニット2の左後方角部近傍で延びる方向を変えて前方へと熱交換部50a、50bの第1前端部50a1、50b1まで延びる。つまり、室外熱交換器11は、複数列の熱交換部50a、50bの扁平管52が延びる方向が変化している曲げ部11b、11d、11fを、室外ユニット2の右前方角部近傍、右後方角部近傍及び左後方角部近傍の3ヶ所に有する。風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50bの扁平管52は、熱交換部50a、50bの第1前端部50a1、50b1では前後方向に延びる。
各熱交換部50a、50bでは、扁平管52は、上下方向(段方向)に多段に配置されている。風上側熱交換部50aの各扁平管52は、一端(風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側)が第1ヘッダ70に接続されており、他端(風上側熱交換部50aの第2前端部50a2側)が連結ヘッダ75に接続されている。風下側熱交換部50bの各扁平管52は、一端(風下側熱交換部50bの第1前端部50b1側)が第2ヘッダ80に接続されており、他端(風下側熱交換部50bの第2前端部50b2側)が連結ヘッダ75に接続されている。
フィン54は、上下方向(段方向)に隣り合う扁平管52の間を、空気が流れる複数の通風路に区画している。フィン54には、複数の扁平管52を差し込めるように、水平に細長く延びる複数の切り欠き部54aが形成されている。言い換えれば、フィン54は、扁平管52に差し込まれる差し込み式のフィンである。切り欠き部54aは、水平方向であって、かつ扁平管52の長手方向と交差する方向に延びるように形成される。切り欠き部54aの延びる方向は、室外ファン15の生成する空気の流れ方向(通風方向)と略一致している。言い換えれば、切り欠き部54aの延びる方向は、熱交換部50a、50bの並べられた列方向と略一致している。切り欠き部54aは、扁平管52が通風方向の風下側から風上側に向かって挿入されるように風下側に開口している。フィン54の切り欠き部54aの上下方向の幅は、扁平管52の上下方向の高さ(厚み)とほぼ一致している。フィン54の切り欠き部54aは、上下方向(扁平管52の段方向)に所定の間隔を空けて形成されている。
室外熱交換器11は、扁平管52の積層方向(上下方向)に多段(ここでは、11段)に並ぶ複数の熱交換パス60A〜60Kに区分されている。
例えば、ここでは、室外熱交換器11には、下から上に向かって順に、最下段の熱交換パスである第1熱交換パス60A、第2熱交換パス60B・・・第10熱交換パス60J、第11熱交換パス60Kが形成されている。
第1熱交換パス60Aは、2段2列の扁平管52を有している。つまり、第1熱交換パス60Aは、風上側熱交換部50aの最下段及び下から2段目の扁平管52と、風下側熱交換部50bの最下段及び下から2段目の扁平管52と、を有している。
尚、以下では、第1熱交換パス60Aの風上側熱交換部50aの扁平管52を第1風上側扁平管61Aと呼び、第1熱交換パス60Aの風下側熱交換部50bの扁平管52を第1風下側扁平管62Aと呼ぶ。また、以下では、第1風上側扁平管61Aの1段目(下段)の扁平管52を下段第1風上側扁平管61A1と呼び、第1風上側扁平管61Aの2段目(上段)の扁平管52を上段第1風上側扁平管61A2と呼ぶ。また、第1風下側扁平管62Aの1段目(下段)の扁平管52を下段第1風下側扁平管62A1と呼び、第1風下側扁平管62Aの2段目(上段)の扁平管52を上段第1風下側扁平管62A2と呼ぶ。
第2熱交換パス60Bは、13段(下から3段目〜15段目)2列(計26本)の扁平管52を有している。第3熱交換パス60Cは、13段(下から16段目〜28段目)2列(計26本)の扁平管52を有している。第4熱交換パス60Dは、12段(下から29段目〜40段目)2列(計24本)の扁平管52を有している。第5熱交換パス60Eは、12段(下から41段目〜52段目)2列(計24本)の扁平管52を有している。第6熱交換パス60Fは、11段(下から53段目〜63段目)2列(計22本)の扁平管52を有している。第7熱交換パス60Gは、10段(下から64段目〜73段目)2列(計20本)の扁平管52を有している。第8熱交換パス60Hは、9段(下から74段目〜84段目)2列(計18本)の扁平管52を有している。第9熱交換パス60Iは、8段(下から83段目〜90段目)2列(計16本)の扁平管52を有している。第10熱交換パス60Jは、4段(下から91段目〜94段目)2列(計8本)の扁平管52を有している。第11熱交換パス60Kは、3段(下から95段目〜97段目)2列(計6本)の扁平管52を有している。
以下では、第2熱交換パス60Bの風上側熱交換部50aの扁平管52を第2風上側扁平管61Bと呼び、第2熱交換パス60Bの風下側熱交換部50bの扁平管52を第2風下側扁平管62Bと呼ぶ。同様に、第3熱交換パス60C〜第11熱交換パス60Kの風上側熱交換部50aの扁平管52を第3風上側扁平管61C〜第11風上側扁平管61Kと呼ぶ。また、第3熱交換パス60C〜第11熱交換パス60Kの風下側熱交換部50bの扁平管52を第3風下側扁平管62C〜第11風下側扁平管62Kと呼ぶ。
尚、ここで示した熱交換パスの数や、各熱交換パスに含まれる扁平管52の数や、室外熱交換器11の熱交換部50a、50bが有する扁平管52の総数は、例示に過ぎず、室外熱交換器11の構造等を限定するものではない。
第1ヘッダ70は、その内部空間が仕切部71によって上下に仕切られることによって、各熱交換パス60A〜60Kに対応する連通空間72A〜72Kが形成されている。連通空間72A以外の連通空間72B〜72Kは、液側口74B〜74K及び液側分流管94B〜94Kを介して分流器本体92と連通している。以下では、連通空間72B〜72Kを、液側出入口空間72B〜72Kと呼ぶ場合がある。また、以下では、連通空間72Aを、縦折り返し空間72Aと呼ぶ場合がある。
連通空間72Aは、第1熱交換パス60Aの下段第1風上側扁平管61A1及び上段第1風上側扁平管61A2と、風上側熱交換部50aの第2端部50a2側で連通している。液側出入口空間72Bは、第2熱交換パス60Bの13本の第2風上側扁平管61Bと、風上側熱交換部50aの第2端部50a2側で連通している。液側出入口空間72Cは、第3熱交換パス60Cの13本の第3風上側扁平管61Cと、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側で連通している。液側出入口空間72Dは、第4熱交換パス60Dの12本の第4風上側扁平管61Dと、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側で連通している。液側出入口空間72Eは、第5熱交換パス60Eの12本の第5風上側扁平管61Eと、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側で連通している。液側出入口空間72Fは、第6熱交換パス60Fの11本の第6風上側扁平管61Fと、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側で連通している。液側出入口空間72Gは、第7熱交換パス60Gの10本の第7風上側扁平管61Gと、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側で連通している。液側出入口空間72Hは、第8熱交換パス60Hの9本の第8風上側扁平管61Hと、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側で連通している。液側出入口空間72Iは、第9熱交換パス60Iの8本の第9風上側扁平管61Iと、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側で連通している。液側出入口空間72Jは、第10熱交換パス60Jの4本の第10風上側扁平管61Jと、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側で連通している。液側出入口空間72Kは、第11熱交換パス60Kの3本の第11風上側扁平管61Kと、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側で連通している。
第2ヘッダ80の内部空間は、その内部空間が仕切部81によって上下に仕切られることによって、連通空間82Uと連通空間82Dとが形成されている。仕切部81及びその周辺の構成については後述する。
連通空間82Uは、熱交換パス60B〜60Kの風下側扁平管62B〜62K及び熱交換パス60Aの上段第1風下側扁平管62A2と、風下側熱交換部50bの第1前端部50b1側で連通している。また、連通空間82Uは、複数の連絡配管84と連通している。以下では、連通空間82Uをガス側出入口空間82Uと呼ぶ場合がある。尚、連通空間82Uは、単一空間(仕切られていない空間)でなくてもよく、仕切部によってさらに上下に仕切られてもよい。例えば、連通空間82Uには、仕切部が配置され、それぞれが各熱交換パス60A〜60Kに対応する複数の空間が形成されてもよい。
連通空間82Dは、液側口74A及び液側分流管94Aを介して分流器本体92と連通している。以下では、連通空間82Dを、液側出入口空間82Dと呼ぶ場合がある。
連結ヘッダ75は、その内部空間が仕切部77によって上下に仕切られている。仕切部77は、熱交換部50a、50bの扁平管52を段毎に区画している。連結ヘッダ75の内部空間は、仕切部77によって各熱交換パス60A〜60Kに対応する折り返し空間76A〜76Kが形成されている。折り返し空間76A〜76Kは、対応する熱交換パス60A〜60Kを構成する扁平管52に連通している。
折り返し空間76Aでは、第1風上側扁平管61Aと第1風下側扁平管62Aとが、熱交換部50a、50bの第2前端部50a2、50b2側で連通している。具体的に説明する。
折り返し空間76Aは、仕切部77により上下2つの区画に分割されており、それぞれの区画には、同一の段の扁平管52が連通している。つまり、下側の区画は、下段第1風上側扁平管61A1及び下段第1風下側扁平管62A1と連通し、上側の区画は、上段第1風上側扁平管61A2及び上段第1風下側扁平管62A2と連通する。
このように構成されることで、第1熱交換パス60Aでは、例えば暖房運転時には、以下のように冷媒が流れる。第2ヘッダ80の液側出入口空間82Dから下段第1風下側扁平管62A1に流入した冷媒は、折り返し空間76Aを経て下段第1風上側扁平管61A1に流入する。下段第1風上側扁平管61A1を第1ヘッダ70まで流れた冷媒は、第1ヘッダ70の縦折り返し空間72Aを介して上段第1風上側扁平管61A2に流入する。上段第1風上側扁平管61A2に流入した冷媒は、折り返し空間76Aを経て上段第1風下側扁平管62A2に流入し、上段第1風下側扁平管62A2から第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uに流入する。
折り返し空間76Bでは、13本の第2風上側扁平管61Bと、13本の第2風下側扁平管62Bとが、熱交換部50a、50bの第2前端部50a2、50b2側で連通している。折り返し空間76Bは、仕切部77により上下に13個の区画に分割されており、それぞれの区画には、同一の段の扁平管52が連通している。
折り返し空間76C〜76Kについても、それぞれ、第3風上側扁平管61C〜第11風上側扁平管61Kと、第3風下側扁平管62C〜第11風下側扁平管62Kとが、熱交換部50a、50bの第2前端部50a2、50b2側で連通している。折り返し空間76C〜76Kは、仕切部77により、それぞれの空間に連通する、第3風上側扁平管61C〜第11風上側扁平管61Kの段数(第3風下側扁平管62C〜第11風下側扁平管62Kの段数)と同数の区画に分割されている。それぞれの区画には、同一の段の扁平管52が連通している。
このように構成されることで、第2熱交換パス60B〜第11熱交換パス60Kでは、例えば暖房運転時には、以下のように冷媒が流れる。第1ヘッダ70の液側出入口空間72B〜72Kのそれぞれから、風上側熱交換部50aの扁平管52(第2風上側扁平管61B〜第11風上側扁平管61K)のそれぞれに流入した冷媒は、折り返し空間76B〜76Kを経て、同一熱交換パスの同一段の風下側熱交換部50bの扁平管52(第2風下側扁平管62B〜第11風下側扁平管62K)に流入する。第2風下側扁平管62B〜第11風下側扁平管62Kを第2ヘッダ80まで流れた冷媒は、第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uに流入する。
尚、ここでは、列方向に隣り合う同一段の扁平管52同士(風上側熱交換部50a及び風下側熱交換部50bの同一段の扁平管52同士)を、熱交換部50a、50bの第2前端部50a2、50b2側で連通させるように仕切部77が設けられている。しかし、このような態様に限定されるものではなく、例えば、同じ熱交換パス60B〜60K内では、列方向に隣り合う異なる段の扁平管52同士を連通させるように仕切部77の一部が省略されてもよい。
<室外熱交換器及びその周りにおける冷媒の流れ>
上記の構成を有する室外熱交換器11及びその周りの冷媒の流れについて説明する。
暖房運転時には、室外熱交換器11は、室外膨張弁12において減圧された冷媒の蒸発器として機能する。暖房運転時には、図7〜図9における冷媒の流れを示す矢印の方向に冷媒が流れる。
室外膨張弁12において減圧された冷媒は、液冷媒管20を通じて分流器90に送られる。分流器90に送られた冷媒は、液側主管96を通過して分流器本体92に流入し、分流器本体92から液側分流管94A〜94Kに分流される。液側分流管94A〜94Kを流れた冷媒は、液側口74A〜74Kを通じて、第2ヘッダ80の液側出入口空間82D及び第1ヘッダ70の液側出入口空間72B〜72Kに送られる。
各液側出入口空間72B〜72Kに送られた冷媒は、各熱交換パス60B〜60Kの風上側扁平管61B〜61Kに分流される。風上側扁平管61B〜61Kのそれぞれに送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によって加熱されて、連結ヘッダ75の折り返し空間76B〜76Kを通じて、各熱交換パス60B〜60Kの風下側扁平管62B〜62Kに送られる。各扁平管52(風下側扁平管62B〜62Kのそれぞれ)に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに加熱されて、第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uにおいて合流する。すなわち、熱交換パス60B〜60Kでは、冷媒は、風上側扁平管61B〜61K、風下側扁平管62B〜62Kの順に、熱交換パス60B〜60Kを通過する。熱交換パス60B〜60Kでは、冷媒は、液状態又は気液二相状態から蒸発して飽和ガス状態又は過熱ガス状態になるまで加熱される。
一方、液側出入口空間82Dに送られた冷媒は、下段第1風下側扁平管62A1に送られる。下段第1風下側扁平管62A1に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によって加熱され、連結ヘッダ75の下段側の折り返し空間76Aを通じて、下段第1風上側扁平管61A1に送られる。下段第1風上側扁平管61A1に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに加熱され、第1ヘッダ70の縦折り返し空間72Aを通じて、上段第1風上側扁平管61A2に送られる。上段第1風上側扁平管61A2に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに加熱されて、連結ヘッダ75の上段側の折り返し空間76Aを通じて、上段第1風下側扁平管62A2に送られる。上段第1風下側扁平管62A2に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに加熱されて、第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uに送られる。すなわち、冷媒は、下段第1風下側扁平管62A1、下段第1風上側扁平管61A1、上段第1風上側扁平管61A2、上段第1風下側扁平管62A2の順に、第1熱交換パス60Aを通過する。第1熱交換パス60Aでは、冷媒は、液状態又は気液二相状態から蒸発して飽和ガス状態又は過熱ガス状態になるまで加熱される。
第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uに送られた冷媒は、ガス集合管85に送られる。ガス集合管85に流入した冷媒は、第1ガス冷媒管19を通じて圧縮機8の吸入側に送られる。
冷房運転時には、室外熱交換器11は、圧縮機8から吐出された冷媒の放熱器として機能する。冷房運転時には、図7〜図9における冷媒の流れを示す矢印とは反対の方向に冷媒が流れることになる。
圧縮機8から吐出された冷媒は、第1ガス冷媒管19を通じてガス集合管85に送られる。ガス集合管85に流入した冷媒は、連絡配管84に分流されて、第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uに送られる。
第2ヘッダ80のガス側出入口空間82Uに送られた冷媒は、熱交換パス60Aの上段第1風下側扁平管62A2と、熱交換パス60B〜60Kの風下側扁平管62B〜62Kに分流される。
各風下側扁平管62B〜62Kに送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によって放熱して、連結ヘッダ75の折り返し空間76B〜76Kを通じて、それぞれ各熱交換パス60B〜60Kの風上側扁平管61B〜61Kに送られる。各風上側扁平管61B〜61Kに送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに放熱して、第1ヘッダ70の各液側出入口空間72B〜72Kにおいて合流する。すなわち、冷媒は、熱交換パス60B〜60Kでは、風下側扁平管62B〜62K、風上側扁平管61B〜61Kの順に、熱交換パス60B〜60Kを通過する。熱交換パス60B〜60Kでは、冷媒は、過熱ガス状態から飽和液状態又は過冷却液状態になるまで放熱する。
上段第1風下側扁平管62A2に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によって放熱し、連結ヘッダ75の上段側の折り返し空間76Aを通じて、上段第1風上側扁平管61A2に送られる。上段第1風上側扁平管61A2に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに放熱し、第1ヘッダ70の縦折り返し空間72Aを通じて、下段第1風上側扁平管61A1に送られる。下段第1風上側扁平管61A1に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに放熱して、連結ヘッダ75の上側の折り返し空間76Aを通じて、下段第1風下側扁平管62A1に送られる。下段第1風下側扁平管62A1に送られた冷媒は、その通路52bを流れる間に室外空気との熱交換によってさらに放熱して、第2ヘッダ80の液側出入口空間82Dに送られる。すなわち、冷媒は、上段第1風下側扁平管62A2、上段第1風上側扁平管61A2、下段第1風上側扁平管61A1、下段第1風下側扁平管62A1の順に、第1熱交換パス60Aを通過する。第1熱交換パス60Aでは、冷媒は、過熱ガス状態から飽和液状態又は過冷却液状態になるまで放熱する。
各液側出入口空間82D、72B〜72Kに送られた冷媒は、液側口74A〜74Kを通じて分流器90の液側分流管94A〜94Kに送られて、分流器本体92において合流する。分流器本体92において合流した冷媒は、液冷媒管20を通じて室外膨張弁12に送られる。
除霜運転時には、室外熱交換器11は、冷房運転時と同様に、圧縮機8から吐出された冷媒の放熱器として機能する。尚、除霜運転時の室外熱交換器11における冷媒の流れは、冷房運転時と同様であるため、ここでは説明を省略する。但し、冷房運転時とは異なり、除霜運転時は、冷媒が、主として、熱交換パス60A〜60Kに付着した霜を融解させつつ放熱することになる。
尚、ここでは、上記のように、熱交換部50の最下段の扁平管52を含む最下段の第1熱交換パス60Aのパス有効長を、他の熱交換パス60B〜60Kのパス有効長よりも長くしている。その結果、第1熱交換パス60Aにおける冷媒の流れ抵抗は、他の熱交換パス60B〜60Kにおける冷媒の流れ抵抗より大きい。
このような室外熱交換器11を、暖房運転と(逆サイクル)除霜運転とを切り換えて行う空気調和装置1に採用したことで、暖房運転時に第1熱交換パス60Aに液状態の冷媒が流入しにくくなり、最下段の熱交換パスを流れる冷媒の温度が上昇しやすくなる。そのため、暖房運転時に第1熱交換パス60Aにおける着霜を抑制することができる。しかも、ここでは、第1熱交換パス60Aのパス有効長が長くなることによって、第1熱交換パス60Aにおける伝熱面積を大きくすることができるため、第1熱交換パス60Aを流れる冷媒の温度の上昇を促進することができる。これにより、除霜運転時の第1熱交換パス60Aにおける融け残りを減少させることができる。
(5)温度センサの取り付け位置を含めた分流器及びその周辺の構成
次に、図1〜図16を用いて、温度センサ23の取り付け位置を含めた分流器90及びその周辺の構成について説明する。ここで、図11は、図10の分流器90の拡大斜視図である。図12は、図11の分流器本体92付近の拡大斜視図である。図13は、図11の分流器本体92付近を右側面側から見た図である。図14は、図11の分流器本体92付近を底面側から見た図である。図15は、図13のI−I断面図である。図16は、図11の分流器本体92付近を前面側から見た図である。
分流器90は、上記のように、分流器本体92と、複数(ここでは、11本)の液側分流管94A〜94Kと、液側主管96と、を有している。ケーシング40の前面視において、分流器本体92の左右方向の一方側である第1側方側(ここでは、分流器90の右方向側)には、閉鎖弁13、14(ここでは、閉鎖弁13、14のうち分流器90に近い側の1つだけを図示)が配置されている。
分流器本体92は、室外熱交換器11の第1前端部50a1、50b1よりも前方向側に配置されている。分流器本体92は、第1前端部50a1、50b1の下部と同じ高さ範囲内に配置されている。ここで、室外熱交換器11の下端から上端までの高さを熱交高さhとすると、第1前端部50a1、50b1の下部とは、室外熱交換器11の下端から熱交高さhの1/4倍(=1/4h)以下の部分である。
液側主管96は、その一端が分流器本体92の上部中央に接続されており、他端が液冷媒管20を介して室外膨張弁12に接続される。液側主管96は、一端から他端の間で湾曲しており、略J字状又は略U字状をなしている。
第1前端部50a1、50a2(ここでは、ヘッダ70、80)には、上記のように、上下方向に並んで形成された冷媒の入口又は出口となる液側口74(74A〜74K)が形成されている。具体的には、第1前端部50a1(ここでは、第1ヘッダ70)には、下側から順に第2〜第11液側口74B〜74Kが形成されており、第2前端部50b1(ここでは、第2ヘッダ80)には、第1液側口74Aが形成されている。第1〜第3液側口74A〜74Cは、液側口74のうち第1前端部50a1、50b1の下部に形成されている。第1液側口74Aは、第2液側口74Bよりも下方側に配置されている。すなわち、第1液側口74Aは、液側口74のうち最も下方側に形成された液側口である。
分流器本体92には、液側口74に対応する複数(ここでは、11個)の分流孔95が形成されている。11本の液側分流管94のそれぞれは、液側口74の1つに接続される。すなわち、複数(ここでは、11本)の液側分流管94(第1〜第11液側分流管94A〜94K)のそれぞれは、分流孔95(第1〜第11分流孔95A〜95K)と液側口74(74A〜74K)との間を接続している。ここで、第1分流孔95Aは、ケーシング40の平面視において、分流器本体72の中央を通る中央線C1によって分流器本体92を前後に区分した場合の前方向側(ここでは、前面又は前面パネル45側)の部分に形成されている。また、第1分流孔95Aは、ケーシング40の平面視において、分流器本体92の中央を通る中央線C2によって分流器本体92を左右に区分した場合の第2側方側(ここでは、左側面又は左側面パネル46側)の部分に形成されている。ここで、第2側方側とは、分流器本体92の左右方向の他方側、すなわち、第1側方側とは反対側を意味する。すなわち、第1分流孔95Aは、分流器本体92の下部のうち左前部に形成されている。第6分流孔95Fも、分流器本体92の下部のうち左前部に形成されている。第4及び第5分流孔95D、95Eは、分流器本体92の下部のうち左後部(中央線C1よりも後方向側、かつ、中央線C2よりも左側方側の部分)に形成されている。第7及び第8分流孔95G、95Hは、分流器本体92の下部のうち右後部(中央線C1よりも後方向側、かつ、中央線C2よりも右側方側の部分)に形成されている。第9及び第11分流孔95I、95Kは、分流器本体92の下部のうち右前部(中央線C1よりも前方向側、かつ、中央線C2よりも右側方側の部分)に形成されている。第2分流孔95Bは、分流器本体92の下部のうち前中央部(中央線C1よりも前方向側、かつ、中央線C2上の部分)に形成されている。第3分流孔95Cは、分流器本体92の下部のうち後中央部(中央線C1よりも後方向側、かつ、中央線C2上の部分)に形成されている。第10分流孔95Jは、分流器本体92の下部のうち中央右部(中央線C1上、かつ、中央線C2よりも右側方側の部分)に形成されている。
複数(ここでは、11本)の液側分流管94(94A〜94K)は、液側分流細管97(97A〜97K)と、液側分流細管97(97A〜97K)よりも大径の液側分流太管98(98A〜98K)と、を有している。ここで、液側分流細管97(97A〜97K)の径をd1とし、液側分流太管98(98A〜98K)の径をd2とする。そして、液側分流細管97(97A〜97K)は、その一端が分流孔95(95A〜95K)に接続されており、他端が液側分流太管98(98A〜98K)の一端に接続されている。液側分流太管98(98A〜98K)の他端は、液側口74(74A〜74K)に接続されている。
そして、ここでは、第1液側口74Aに接続された第1液側分流管94Aに、第1分流孔95Aから第1液側口74Aに至るまでの途中に、第1分流孔95Aよりも前方向側に配置される部分である前方延出部97A2、98A1が形成されている。
具体的には、第1液側分流管94Aを構成する第1液側分流細管97Aは、第1細管部97A1と、細管側前方延出部97A2と、を有している。第1細管部97A1は、その一端が第1分流孔95Aに接続され、第1分流孔95Aから前方向側に延びる部分である。また、第1細管部97A1は、前方向側に延びるだけでなく、第2側方側(ここでは、左方向側)にも延びている。また、第1細管部97A1は、前方向側や左方向側に延びる途中で、コイル状に一巻きしている。第1細管部97A1の他端は、上方向を向いており、細管側前方延出部97A2の一端に繋がっている。細管側前方延出部97A2は、上方向に向かって真っ直ぐに延びており、その他端が第1液側分流管94Aを構成する第1液側分流太管98Aの一端に接続されている。第1液側分流太管98Aは、太管側前方延出部98A1と、第1太管部98A2と、を有している。太管側前方延出部98A1は、上方向に向かって真っ直ぐに延びる部分であり、その他端が第1太管部98A2の一端に繋がっている。第1太管部98A2は、後方向、右方向、下方向、後方向の順に延びる部分であり、その他端が第1液側口74Aに接続されている。尚、ここでは、第1太管部98A2が2本の管を接続することによって構成されているが、1本の管で構成してもよい。
このように、第1液側分流管94Aを構成する第1液側分流細管97A及び第1液側分流太管98Aのうち細管側前方延出部97A2及び太管側前方延出部98A1が前方延出部を形成している。前方延出部97A2、98A1は、第1分流孔95Aよりも前方向側に配置されるだけでなく、第1分流孔95Aよりも第2側方側(ここでは、左方向側)にも配置されている。また、前方延出部97A2、98A1は、分流器本体92よりも前方向側に形成されている。また、前方延出部97A2、98A1は、分流器本体92よりも第2側方側(ここでは、左方向側)に形成されている。
そして、ここでは、前方延出部97A2、98A1に温度センサ23が取り付けられている。特に、ここでは、前方延出部97A2、98A1のうち、第1液側分流太管98Aを構成する太管側前方延出部98A1に温度センサ23が取り付けられている。すなわち、前方延出部97A2、98A1のうち径が大きい部分に温度センサ23が取り付けられている。ここで、温度センサ23は、断熱材(図示せず)でセンサの周囲が覆われた状態で結束バンド等によって前方延出部97A2、98A1(ここでは、太管側前方延出部98A1)に取り付けられる。
(6)特徴
次に、室外ユニット2の特徴について説明する。
<A>
ここでは、上記のように、室外ユニット2が、ケーシング40と、ケーシング40内に配置された室外熱交換器11(熱交換器)と、ケーシング40内に配置された分流器90と、冷媒の温度を検出する温度センサ23と、を有している。ここで、室外熱交換器11は、ケーシング40の前後方向に延びる第1部11aを有しており、第1部11aの前方向側の端部である第1前端部50a1、50b1に冷媒の入口又は出口となる複数の液側口74が上下方向に並んで形成されている。また、分流器90は、第1前端部50a1、50b1よりも前方向側において液側口74に対応する複数の分流孔95が形成された分流器本体92と、分流孔95と液側口74との間を接続する複数の液側分流管94と、を有している。このような前提構成において、ここでは、第1液側分流管94に、分流孔95のうち第1液側分流管94Aが接続された分流孔95である第1分流孔95Aから第1液側口94Aに至るまでの途中に、第1分流孔95Aよりも前方向側に配置される部分である前方延出部97A2、98A1を形成し、温度センサ23を、前方延出部97A2、98A1に取り付けるようにしている。
これにより、ここでは、第1液側分流管94Aの温度センサ23が取り付けられる部分(前方延出部97A2、98A1)が、分流器本体92の第1分流孔95Aよりも前方向側に配置されているため、ケーシング40の前面側から第1液側分流管94Aに温度センサ23を取り付ける際に、分流器本体92が邪魔になりにくくなり、温度センサ23を第1液側分流管94Aに取り付ける際の作業性を向上させることができる。
<B>
また、ここでは、上記のように、前方延出部97A2、98A1が、分流器本体92よりも前方向側に形成されている。
これにより、ここでは、ケーシング40の前面側から第1液側分流管94Aに温度センサ23を取り付ける際に、分流器本体92がさらに邪魔になりにくくなり、温度センサ23を第1液側分流管94Aに取り付ける際の作業性をさらに向上させることができる。
<C>
また、ここでは、上記のように、第1分流孔95Aが、ケーシング40の平面視において、分流器本体92の中央を通る中央線C1によって分流器本体92を前後に区分した場合の前方向側の部分に形成されている。
これにより、ここでは、ケーシング40の前面側から第1液側分流管94Aに温度センサ23を取り付ける際に、分流器本体92がさらに邪魔になりにくくなり、温度センサ23を第1液側分流管94Aに取り付ける際の作業性をさらに向上させることができる。
<D>
また、ここでは、上記のように、閉鎖弁13、14が、分流器本体92の左右方向の一方側である第1側方側(ここでは、右側)に配置されており、前方延出部97A2、98A1が、分流器本体92よりも分流器本体92の左右方向の他方側である第2側方側(ここでは、左側)に配置されている。
これにより、ここでは、前方延出部97A2、98A1を閉鎖弁13、14から遠い側に配置することができるため、冷媒連絡管4、5を閉鎖弁13、14にロウ付けする際に、ロウ付け部を加熱するための火炎が温度センサ23まで影響することを抑えることができる。
<E>
また、ここでは、上記のように、第1分流孔95Aが、ケーシング40の平面視において、分流器本体92の中央を通る中央線C1によって分流器本体92を左右に区分した場合の第2側方側(ここでは、左側)の部分に形成されている。
これにより、ここでは、冷媒連絡管4、5を閉鎖弁13、14にロウ付けする際に、ロウ付け部を加熱するための火炎が温度センサ23まで影響することをさらに抑えることができる。
<F>
また、ここでは、上記のように、第1前端部50a1、50b1の下部が、室外熱交換器11の下端から熱交高さhの1/4倍以下の部分である。
これにより、ここでは、第1前端部50a1、50b1の下部が室外熱交換器11の下端に非常に近いため、ケーシング40の前面側から第1液側分流管94Aに温度センサ23を取り付ける際の作業性が悪くなりやすい傾向にあるが、上記のように、前方延出部97A2、98A1の配置を工夫しているため、温度センサ23を第1液側分流管94Aに取り付ける際の作業性を向上させることができる。
<G>
また、ここでは、上記のように、分流器本体92が、第1前端部50a1、50b1の下部と同じ高さ範囲内に配置されている。
これにより、ここでは、分流器本体92も室外熱交換器11の下端に非常に近いため、ケーシング40の前面側から第1液側分流管94Aに温度センサ23を取り付ける際に、分流器本体92が邪魔になりやすい傾向にあるが、上記のように、前方延出部97A2、98A1の配置を工夫しているため、温度センサ23を第1液側分流管94Aに取り付ける際の作業性を向上させることができる。
<H>
また、ここでは、上記のように、第1液側口74Aが、液側口74のうち最も下方側に形成された液側口である。
これにより、ここでは、第1液側口74Aが、最も下方側に形成されているため、ケーシング40の前面側から第1液側分流管94Aに温度センサ23を取り付ける際の作業性が悪くなりやすい傾向にあるが、上記のように、前方延出部97A2、98A1の配置を工夫しているため、温度センサ23を第1液側分流管94Aに取り付ける際の作業性を向上させることができる。
<I>
また、ここでは、上記のように、第1液側分流管94Aが、第1液側分流細管97Aと、第1液側分流細管97Aよりも大径の第1液側分流太管98Aと、を有している。ここで、第1液側分流細管97Aは、一端が第1分流孔95Aに接続されている。第1液側分流太管98Aは、一端が第1液側分流細管97Aの他端に接続され、かつ、他端が第1液側口74Aに接続されている。そして、ここでは、第1液側分流太管98Aが、前方延出部98A1を形成している。
ここでは、径が大きい第1液側分流太管98Aが前方延出部98A1を形成しているため、温度センサ23を第1液側分流管94Aに取り付ける際の作業性をさらに向上させることができる。
(7)変形例
<A>
上記実施形態では、温度センサ23が前方延出部97A2、98A1のうち径が大きい太管側前方延出部98A1に取り付けられているが、取り付け作業の安定性や温度センサ23の保持力を維持できる場合であれば、径が小さい細管側前方延出部97A2に温度センサ23を取り付けてもよい。
<B>
上記実施形態では、分流器90等がケーシング40の左側面寄りの部分に配置されているが、右側面寄りの部分に配置されていてもよい、
<C>
上記実施形態では、室外熱交換器11が2列の熱交換部50a、50bを有しているが、これに限定されるものではない。例えば、室外熱交換器11は、3列以上の熱交換部を有するものであってもよい。
<D>
上記実施形態では、室外熱交換器11は伝熱管として扁平管52を有しているが、これに限定されるものではない。例えば、室外熱交換器11は、円管状の伝熱管を有するものであってもよい。
<E>
上記実施形態では、室外熱交換器11は、3ヶ所に曲げ部(第2部11b、第4部11d、第6部11f)を有しているが、これに限定されるものではない。例えば、室外熱交換器11は、曲げ部を1ヶ所に有しており、熱交換部がL字状に形成されていてもよい。また、室外熱交換器11は、曲げ部を2ヶ所に有しており、熱交換部がU字状に形成されていてもよい。また、室外熱交換器11は、曲げ部を4ヶ所以上に有してもよい。
<F>
上記実施形態では、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側及び風下側熱交換部50bの第1前端部50b1の側の両方に分流器90の液側分流管94が接続されているが、これに限定されるものではない。
例えば、設計によっては、風上側熱交換部50aの第1前端部50a1側(第1ヘッダ70)のみ、又は、風下側熱交換部50bの第1前端部50b1側(第2ヘッダ80)のみ、に液側分流管94が接続されてもよい。
<G>
上記実施形態で説明した室外熱交換器11における冷媒の流し方(冷媒の流れるルート)は一例に過ぎず、冷媒のパス取りは適宜設計されればよい。
例えば、上記実施形態では、第1熱交換パス60Aと、それ以外の熱交換パス60B〜60Kで冷媒の流し方が異なるが、これに限定されるものではなく、第1熱交換パス60Aにも、それ以外の熱交換パス60B〜60Kと同様の経路で冷媒が流れるような設計が行われてもよい。つまり、第1熱交換パス60Aのパス有効長は、他の熱交換パス60B〜60Kのパス有効長と同一であってもよい。
また、上記実施形態では、空気の流れ方向に並べられた熱交換部50の、同一段(同一高さ)の伝熱管を冷媒が流れるように冷媒の流れるルートが設計されているが、これに限定されるものではない。例えば、ある熱交換部の伝熱管を流れた冷媒は、同一の熱交換部又は他の熱交換部の異なる段の(異なる高さ位置の)伝熱管を流れるように冷媒の流れるルートが設計されてもよい。
<H>
上記実施形態では、空気調和装置1を例として説明したが、上記実施形態の特徴が他の種類の冷凍装置に適用されてもよい。
<I>
上記実施形態では、室外ユニット2は上吹き型の熱交換ユニットであり、室外ユニット2の側面側から空気が吸い込まれ、室外ユニット2の上部から上方に空気が吹き出される。しかし、室外ユニット2は、上吹き型に限定されるものではなく、例えば、横吹き型の熱交換ユニットであってもよい。
以上、本開示の実施形態を説明したが、請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能であることが理解されるであろう。
本開示は、室外ユニットに対して、広く適用可能である。
2 室外ユニット
3a、3b 室内ユニット
4、5 冷媒連絡管
11 室外熱交換器(熱交換器)
11a 第1部
13、14 閉鎖弁
23 温度センサ
40 ケーシング
50a1、50b1 第1前端部
74 液側口
74A 第1液側口
90 分流器
92 分流器本体
94 液側分流管
94A 第1液側分流管
95 分流孔
95 第1分流孔
97A 第1液側分流細管
97A2 細管側前方延出部(前方延出部)
98A 第1液側分流太管
98A1 太管側前方延出部(前方延出部)
特開2010−169311号公報

Claims (9)

  1. ケーシング(40)と、
    前記ケーシング内に配置されており、第1端部(50a1、50b1)に冷媒の入口又は出口となる複数の液側口(74)が上下方向に並んで形成されている、熱交換器(11)と、
    前記ケーシング内に配置されており、複数の分流孔(95)が形成された分流器本体(92)と、前記分流孔と前記液側口との間を接続する複数の液側分流管(94)と、を有している、分流器(90)と、
    前記冷媒の温度を検出する温度センサ(23)と、
    を備えており、
    前記液側口のうち前記第1端部の下部に形成された液側口を第1液側口(74A)とし、かつ、前記液側分流管のうち前記第1液側口に接続された液側分流管を第1液側分流管(94A)とすると、前記第1液側分流管には、前記分流孔のうち前記第1液側分流管が接続された分流孔である第1分流孔(95A)から前記第1液側口に至るまでの途中に配置される部分である延出部(97A2、98A1)が形成されており、
    前記延出部は、前記分流器本体の前記第1分流孔に対して、前記第1端部と反対側に配置され、
    前記温度センサは、前記延出部に取り付けられている、
    室外ユニット(2)。
  2. 前記延出部は、前記分流器本体に対して、前記第1端部と反対側に形成されている、
    請求項1に記載の室外ユニット。
  3. 前記第1分流孔は、前記ケーシングの平面視において、前記分流器本体の中央を通る中央線(C1)によって前記分流器本体を、前記第1端部側と、前記第1端部側と反対側とに区分した場合の前記第1端部側と反対側の部分に形成されている、
    請求項1又は2に記載の室外ユニット。
  4. 前記ケーシング内に配置されており、冷媒連絡管(4、5)を介して室内ユニット(3a、3b)と接続される場合に前記冷媒連絡管がロウ付けされる閉鎖弁(13、14)をさらに備えており、
    前記閉鎖弁は、前記分流器本体の第1側方側に配置されており、
    前記延出部は、前記分流器本体に対して、前記第1側方と反対側である第2側方側に配置されている、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の室外ユニット。
  5. 前記第1分流孔は、前記ケーシングの平面視において、前記分流器本体の中央を通る中央線(C2)によって前記分流器本体を前記第1側方側及び前記第2側方側に区分した場合の第2側方側の部分に形成されている、
    請求項4に記載の室外ユニット。
  6. 前記熱交換器の下端から上端までの高さを熱交高さ(h)とすると、前記第1端部の下部は、前記熱交換器の下端から前記熱交高さの1/4倍以下の部分である、
    請求項1〜5のいずれか1項に記載の室外ユニット。
  7. 前記分流器本体は、前記第1端部の下部と同じ高さ範囲内に配置されている、
    請求項6に記載の室外ユニット。
  8. 前記第1液側口は、前記液側口のうち最も下方側に形成された液側口である、
    請求項1〜7のいずれか1項に記載の室外ユニット。
  9. 前記第1液側分流管は、
    一端が前記第1分流孔に接続された第1液側分流細管(97A)と、
    一端が前記第1液側分流細管の他端に接続され、かつ、他端が前記第1液側口に接続されており、前記第1液側分流細管よりも大径の第1液側分流太管(98A)と、
    を有しており、
    前記第1液側分流太管は、前記延出部を形成している、
    請求項1〜8のいずれか1項に記載の室外ユニット。
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