JP7023126B2 - 熱交換器 - Google Patents
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Description
(1)空気調和装置の構成
熱交換器としての室外熱交換器11を用いた空気調和装置1について、図面を用いて説明する。空気調和装置1の概略構成図を図1に示す。
空気調和装置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、ガス側ヘッダ部70側(右前側)から見た図、図6は、同じ部分を、液側ヘッダ部80側(左前側)から見た図である。
ここでは、液側ヘッダ部80に適用する場合について説明する。以下では、液側ヘッダ部80をヘッダ部100と呼ぶ。ヘッダ部100について図面を用いて説明する。図7は、本実施形態のヘッダ部100を示す概略斜視図、図8は、ヘッダ部100の管101の構成部材を説明する管の断面図、図9は、本実施形態の別の構成のヘッダ部の管101xの概略斜視図である。図10~12は、本実施形態のヘッダ部100の管101の断面図である。図13は本実施形態のヘッダ部100の閉塞部201の平面図、図14および15は側面図、図16は、本実施形態のヘッダ部100の仕切り部301の平面図である。
閉塞部201は、図15に示すように、心材層204の表面で、耐食層205の反対側の表面に、さらに、クラッド層206を有していてもよい。クラッド層206はアルミニウム合金である。クラッド層206は、ロウ材成分を含んでいる。クラッド層206は、たとえば、Siを含むアルミニウム合金である。たとえば、A4343(日本工業規格)である。なお、図15では、閉塞部201の耐食層205、クラッド層206は、突起203の表面にも形成されているが、耐食層205および/またはクラッド層206は、本体202の表面にだけ形成されていてもよい。
閉塞部201の本体202の外周は、図13に示すように、直線部211と曲線部212を有している。別の言い方をすれば、本体202の形は、円を半分にして、その間に、その円の直径と同じ長さの辺を持つ長方形を挿入した形となっている。
このように、閉塞部201の突起203が非対称に形成されているために、閉塞部201の耐食層205の面が上下逆になるようにした状態で、閉塞部201を管101にはめ合わせることができない。つまり、本実施形態のような非対称の突起203は、誤組み立ての防止に有益である。
もし、このような、耐食層205を反対の面、冷媒集合空間125に面するようにヘッダ部100を組み立てた場合、閉塞部201の耐食性が不十分となる恐れがある。
図7のヘッダ部100の場合、各冷媒集合空間125に、扁平管63や、他の接続配管151が接続されている。他の接続配管151は、液側分流管87である。
(6-1)
本実施形態の熱交換器のヘッダ部100は、スリット121が形成されている管101と、管101の端の開口111を塞ぐために、管101の端に配置される閉塞部201と、を有する。閉塞部201は、管101のスリット121に挿入される第1突起203と、心材層204と、心材層204に積層され、ヘッダ部100の冷媒集合空間125と反対側の外部空間に面する耐食層205と、を有する。閉塞部201の突起203は、閉塞部201が平面視非対称になるように、かつ、耐食層205が冷媒集合空間125に面する状態で突起203をスリット121に挿入することができないように、形成されている。閉塞部201がこのような特有の形状を有しているために、組み立て時に、誤って、耐食層を外部空間と反対側の冷媒集合空間に面するように組み立ててしまう恐れが無い。このような誤組み立てを行うと、閉塞部の外部空間に耐食処理が施されておらず、閉塞部が腐食しやすくなるリスクが生じる。たとえば、海浜地区のように潮風の強いところで、空気調和装置を用いた場合に、閉塞部が腐食し、最悪の場合には冷媒が漏れる恐れがある。
本実施形態の管101の断面の外周および内周は、直線部131と曲線部132を有している。直線部131を有しているので、扁平管63を挿入するスペースを容易に確保できる。扁平管63を管101に接合する際に、図7に示すように、扁平管63を管101に挿入している理由は、以下の通りである。扁平管63の端部は平面状であり、かつ、冷媒を流す穴が並んでおり、扁平管63の各穴と、曲面を持つ管101の内部の冷媒集合空間125が連通するように接続する必要があるからである。
また、管101、または、閉塞部201の本体202が、曲線部132だけで構成されている場合、特に円形状だけで構成されている場合は、閉塞部を平面視非対称にするのは、容易ではない。すなわち、本実施形態の管101の断面の外周および内周は、直線部131と曲線部132を有しているので、容易に、突起203の位置で、閉塞部を平面視非対称にすることができ、容易に誤組み立てを防止できる。
本実施形態の熱交換器のヘッダ部100は、さらに、仕切り部301を有している。そして、仕切り部301は、平面視対称な突起303を有している。このように、仕切り部301と、閉塞部201は、異なる構成を有しているので、組み立て時に、取り違えて、管101の閉塞部201の取り付け位置に仕切り部301を取り付けることは困難、または、不可能である。つまり、このような誤組み立てを防止できる。もし、仕切り部301を誤って閉塞部201の取り付け位置に取り付けたとすると、仕切り部301の表面には耐食層が形成されていないので、仕切り部301の外部空間に面する面が腐食する恐れがある。
(7-1)変形例1A
第1実施形態においては、液側ヘッダ部80に、平面視非対称な閉塞部を用いる場合について説明した。
第1実施形態においては、液側ヘッダ部80に、平面視非対称な閉塞部を用いる場合について説明した。
第1実施形態においては、管の断面の外周が、直線部と曲線部を有する場合について説明した。しかし、厳密には、このような形状を有さなくても、平面視非対称な閉塞部は有効である。たとえば、管の断面の外周が、楕円状の外周を有する場合である。この場合は楕円の長軸を中心線として、閉塞部の突起が非対称となるように構成されていればよい。
2 室外ユニット
11 室外熱交換器
50 ガス側分流部
63 扁平管
64 フィン
70 ガス側ヘッダ部
71、81、91、101、101x 管
72、82、92、201 閉塞部
73、83、93、301 仕切り部
85、125 冷媒集合空間
77 接続管
80 液側ヘッダ部
84 液側分流部
87 液側分流管
100 ヘッダ部
111 開口
121、121x、122、123 スリット
131、211 直線部
132、212 曲線部
141、221,321 中心線
202 本体
203 突起
204 心材層
205 耐食層
206 クラッド層
302 本体
303 突起
Claims (6)
- 空気調和装置(1)を構成する熱交換器(11)であって、
冷媒集合空間(125)を内部に形成するヘッダ部(100)を備え、
前記ヘッダ部は、
第1スリット(121、122、121x)が形成されている管(101、101x)と、
前記管の端の開口(111)を塞ぐために、前記端に配置される閉塞部(201)と、
を有し、
前記閉塞部(201)は、
前記管の前記第1スリットに挿入される第1突起(203)と、
心材層(204)と、
前記心材層と積層され、前記ヘッダ部の前記冷媒集合空間と反対側の外部空間に面する耐食層(205)と、
前記心材層(204)の上で、かつ、前記冷媒集合空間に面するように配置されたクラッド層(206)と、
を有し、
前記第1突起(203)は、前記閉塞部が平面視非対称になるように、かつ、前記耐食層が前記冷媒集合空間に面する状態で前記第1突起を前記第1スリットに挿入することができないように、形成されており、
前記管(101)には、前記第1スリット(121、122)よりも前記開口から離れている第2スリット(123)、がさらに形成されており、
前記ヘッダ部(100)は、前記冷媒集合空間(125)を仕切る仕切り部(301)
をさらに有し、
前記仕切り部(301)は、前記第2スリットに挿入される第2突起(303)を有し、
前記仕切り部(301)は、前記閉塞部(201)よりも薄い、
熱交換器(11)。 - 前記第2突起(303)は、前記仕切り部(301)が平面視対称になるように形成されている、
請求項1に記載の熱交換器(11)。 - 前記管(101)の材料は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である、
請求項1または2に記載の熱交換器(11)。 - 前記管(101)の断面の外周は、直線部(131)と、曲線部(132)を有している、
請求項1~3のいずれか1項に記載の熱交換器。 - 前記熱交換器(11)は、
冷媒を内部に流通させ、前記冷媒と空気を熱交換させる扁平管(63)
をさらに備え、
前記扁平管(63)は、前記ヘッダ部(100)の内部と、前記扁平管(63)の内部とが連通するように接続されている、
請求項1~4のいずれか1項に記載の熱交換器(11)。 - 前記請求項1~5のいずれか1項に記載の熱交換器(11)を備えた空気調和装置(1)。
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