JP7050538B2 - Heat exchanger and air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換器および空気調和機に関するものである。 The present invention relates to heat exchangers and air conditioners.
従来、空気調和機などにおいて、送風機(ファン)により供給される空気の流れ中に配置された複数のフィンおよび伝熱管を備えた熱交換器が用いられている。複数のフィンは互いに積み重ねられている。伝熱管は複数のフィンを貫通している。この熱交換器を備えた空気調和機は、例えば特開2011-122819号公報(特許文献1)に記載されている。この公報に記載された空気調和機は、天井に埋め込まれた状態で4方向に吹き出し可能な4方向天井カセット形の空気調和機である。 Conventionally, in an air conditioner or the like, a heat exchanger having a plurality of fins and a heat transfer tube arranged in a flow of air supplied by a blower (fan) has been used. Multiple fins are stacked on top of each other. The heat transfer tube penetrates a plurality of fins. An air conditioner provided with this heat exchanger is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-122819 (Patent Document 1). The air conditioner described in this publication is a four-way ceiling cassette type air conditioner capable of blowing out in four directions while being embedded in the ceiling.
上記公報に記載された空気調和機では、熱交換器の積幅が長い。この積幅とは複数のフィンが積み重ねられた方向における熱交換器の長さである。熱交換器の積幅が長いと、熱交換器において冷媒が液単相となる液単相部の入口と出口とで伝熱管に温度差が生じ易い。液単相部の入口と出口とで伝熱管に温度差が生じると、液単相部の入口と出口とで伝熱管を流れる冷媒同士での熱授受量が増える。そのため、熱交換器の性能を十分に発揮できないという問題がある。 In the air conditioner described in the above publication, the product width of the heat exchanger is long. This product width is the length of the heat exchanger in the direction in which a plurality of fins are stacked. When the product width of the heat exchanger is long, a temperature difference is likely to occur in the heat transfer tube between the inlet and the outlet of the liquid single-phase portion where the refrigerant becomes the liquid single-phase in the heat exchanger. When a temperature difference occurs in the heat transfer tube between the inlet and the outlet of the liquid single-phase portion, the amount of heat exchanged between the refrigerants flowing through the heat transfer tube between the inlet and the outlet of the liquid single-phase portion increases. Therefore, there is a problem that the performance of the heat exchanger cannot be fully exhibited.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、液単相部の入口と出口とで伝熱管を流れる冷媒同士で発生する熱授受を抑制することができる熱交換器およびそれを備えた空気調和機を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is a heat exchanger capable of suppressing heat transfer generated between refrigerants flowing through a heat transfer tube at an inlet and an outlet of a liquid single phase portion. It is to provide an air conditioner equipped with it.
本発明に係る熱交換器は、互いに積層された複数のフィンと、複数のフィンを貫通する伝熱管とを有し、伝熱管の内部を流れる冷媒と伝熱管の外部を流れる空気とを熱交換させることにより冷媒を凝縮させるものである。熱交換器は、第1熱交換部と、第1熱交換部と向かい合い、かつ空気の流れにおいて第1熱交換部よりも風下に配置された第2熱交換部とを備えている。第2熱交換部は、第1端と第2端とを有し、かつ第1端から第2端まで連続して延在している。第1熱交換部は、第2熱交換部が延在する方向に沿って配置された第1熱交換領域および第2熱交換領域を有している。第2熱交換領域は、第2熱交換部が延在する方向に沿って第1熱交換領域から分離されている。第1熱交換領域および第2熱交換領域の各々の伝熱管は、段方向に隣り合い、かつ第2熱交換部が延在する方向に沿って折り返している。 The heat exchanger according to the present invention has a plurality of fins laminated to each other and a heat transfer tube penetrating the plurality of fins, and exchanges heat between the refrigerant flowing inside the heat transfer tube and the air flowing outside the heat transfer tube. By making it condense the refrigerant. The heat exchanger includes a first heat exchange unit and a second heat exchange unit that faces the first heat exchange unit and is arranged leeward of the first heat exchange unit in the air flow. The second heat exchange unit has a first end and a second end, and extends continuously from the first end to the second end. The first heat exchange unit has a first heat exchange region and a second heat exchange region arranged along the direction in which the second heat exchange unit extends. The second heat exchange region is separated from the first heat exchange region along the direction in which the second heat exchange portion extends. The heat transfer tubes of the first heat exchange region and the second heat exchange region are adjacent to each other in the step direction and are folded back along the direction in which the second heat exchange portion extends.
本発明の熱交換器によれば、第1熱交換部では第2熱交換領域は第2熱交換部が延在する方向に沿って第1熱交換領域から分離されている。このため、液単相部の入口と出口とで伝熱管を流れる冷媒同士で発生する熱授受を抑制することができる。したがって、熱交換器の性能を向上させることができる。 According to the heat exchanger of the present invention, in the first heat exchange section, the second heat exchange region is separated from the first heat exchange region along the direction in which the second heat exchange section extends. Therefore, it is possible to suppress heat transfer generated between the refrigerants flowing through the heat transfer tube at the inlet and outlet of the liquid single-phase portion. Therefore, the performance of the heat exchanger can be improved.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
実施の形態1.
図1を参照して、本発明の実施の形態1に係る空気調和機100の構成について説明する。図1は本実施の形態に係る空気調和機100の構成を示す概略図である。また図1は本実施の形態に係る空気調和機100の冷房運転における冷凍サイクルの概略図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The configuration of the
図1に示されるように、空気調和機100は、圧縮機1、室外機熱交換器2、膨張弁3、室内機熱交換器4、四方弁5、室外機用ファン6、室内機用ファン7および配管8を有している。圧縮機1、室外機熱交換器2、膨張弁3、室内機熱交換器4および四方弁5が配管8を介して連通されている。これにより、冷媒が圧縮機1、室外機熱交換器2、膨張弁3、室内機熱交換器4および四方弁5を循環する冷凍サイクルが構成される。
As shown in FIG. 1, the
圧縮機1、室外機熱交換器2、膨張弁3、四方弁5および室外機用ファン6は室外機9内に配置されている。室内機熱交換器4および室内機用ファン7は室内機10内に配置されている。空気調和機100の一連の動作は図示しない制御装置によって制御される。
The
圧縮機1は、吸入した冷媒を圧縮して吐出するように構成されている。圧縮機1は、回転数を可変に制御可能に構成されている。具体的には、圧縮機1は、圧縮容量が可変のインバーター圧縮機であってもよい。このインバーター圧縮機では、制御装置からの指示に基づいて駆動周波数が変更されることにより、回転数が調整される。これにより、圧縮容量が変化する。また、圧縮機1は、圧縮容量が一定の一定速圧縮機であってもよい。
The
四方弁5は、圧縮機1と、室外機熱交換器2と、室内機熱交換器4とに接続されている。四方弁5は、圧縮機1から吐出された冷媒を室外機熱交換器2または室内機熱交換器4に切り替えて流すように構成されている。
The four-
室外機熱交換器2は、膨張弁3と、四方弁5とに接続されている。室外機熱交換器2は、冷媒と室外の空気との間で熱交換を行うためのものである。室外機熱交換器2は、冷房運転時には圧縮機1により圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器となる。室外機熱交換器2は、暖房運転時には膨張弁3により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器となる。
The outdoor
膨張弁3は、室外機熱交換器2と、室内機熱交換器4とに接続されている。膨張弁3は、冷房運転時には室外機熱交換器2により凝縮された冷媒を減圧する絞り装置となる。膨張弁3は、暖房運転時には室内機熱交換器4により凝縮された冷媒を減圧する絞り装置となる。膨張弁3は、たとえば電子膨張弁、キャピラリーチューブなどであってもよい。
The
室内機熱交換器4は、四方弁5と、膨張弁3とに接続されている。室内機熱交換器4は、冷媒と室内の空気との間で熱交換を行うためのものである。室内機熱交換器4は、冷房運転時には膨張弁3により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器となる。室内機熱交換器4は、暖房運転時には圧縮機1により圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器となる。
The indoor
室外機用ファン6は、室外機熱交換器2に空気を流すためのものである。室外機用ファン6は、風を発生させる羽根と、羽根を回転させるファンモータとを有している。室内機用ファン7は、室内機熱交換器4に空気を流すためのものである。風を発生させる羽根と、羽根を回転させるファンモータとを有している。
The
室外機熱交換器2および室内機熱交換器4の各々は、室外機用ファン6および室内機用ファン7の各々から供給された空気と冷媒とを熱交換させるための複数のフィンFIおよび伝熱管PI(図3および図3参照)を有している。複数のフィンFIは伝熱管PIの直線部分の外側に取り付けられている。伝熱管PIは冷媒が内側を流れるように構成されている。伝熱管PIは、複数のフィンFIを貫通している。
Each of the outdoor
次に、図1および図2を参照して、本実施の形態に係る空気調和機100の動作について説明する。図1を参照して空気調和機100の冷房運転時の動作について説明する。冷房運転時には、空気調和機100は、図1に示される冷媒回路を有している。圧縮機1から吐出された高温高圧ガス冷媒は、四方弁5を通過し、室外機熱交換器2へ流入する。室外機熱交換器2は凝縮器として機能する。室外機熱交換器2内の冷媒は室外機用ファン6で送風された周囲の室外空気(外気)と熱交換する。このとき放熱によって冷媒は凝縮する。
Next, the operation of the
凝縮した高圧液冷媒は、膨張弁3に流入し、膨張弁3で減圧され低圧の二相冷媒となる。膨張弁3で減圧された二相冷媒は室内機熱交換器4へ流入する。室内機熱交換器4は蒸発器として機能する。室内機熱交換器4内の冷媒は室内機用ファン7で送風された室内空気と熱交換する。室内空気は冷媒によって冷却され、冷媒は低圧ガス冷媒となる。室内機熱交換器4で低圧ガスとなった冷媒は、四方弁5を通過し、圧縮機1に流入し、再度、加圧されて吐出される。
The condensed high-pressure liquid refrigerant flows into the
暖房運転時には、空気調和機100は、図2に示される冷媒回路を有している。圧縮機1から吐出された高温高圧ガス冷媒は、四方弁5を通過し、室内機熱交換器4へ流入する。室内機熱交換器4は凝縮器として機能する。室内機熱交換器4内の冷媒は室内機用ファン7で送風された周囲の室内空気(内気)と熱交換する。このとき放熱によって冷媒は凝縮し、空気は加熱される。
During the heating operation, the
凝縮した高圧液冷媒は、膨張弁3に流入し、膨張弁3で減圧され低圧の二相冷媒となる。膨張弁3で減圧された二相冷媒は室外機熱交換器2へ流入する。室外機熱交換器2は蒸発器として機能する。室外機熱交換器2内の冷媒は室外機用ファン6で送風された室外空気と熱交換する。冷媒は低圧ガス冷媒となる。室外機熱交換器2で低圧ガスとなった冷媒は、四方弁5を通過し、圧縮機1に流入し、再度、加圧されて吐出される。
The condensed high-pressure liquid refrigerant flows into the
次に、図1~図6を参照して、本実施の形態に係る熱交換器20の構造について説明する。本実施の形態に係る熱交換器20が室内機熱交換器4に適用される場合を例に説明する。また、本実施の形態に係る熱交換器20が業務用空気調和機の室内機10に用いられる場合を例に説明する。しかしながら、本実施の形態に係る熱交換器20はこの構造に限定されない。
Next, the structure of the
図3および図4は、業務用4方向天井カセット形の室内機10を示している。図3および図4に示されるように、室内機10は、室内機熱交換器4としての熱交換器20と、室内機用ファン7としての送風機30と、冷媒の出入口(ガス側および液側)を構成するガス管および液管とを有している。送風機30は、室内機10の中心に設置されている。熱交換器20は、送風機30を囲むように配置されている。送風機30は、熱交換器20に送風するように構成されている。送風機30は、熱交換器20に対して四方に送風可能に構成されている。つまり、送風機30は、図3中白抜き矢印で示すように、4方向に送風可能に構成されている。
3 and 4 show a commercial 4-way ceiling cassette type
熱交換器20は、互いに積層された複数のフィンFIと、複数のフィンFIを貫通する伝熱管PIとを有している。熱交換器20は、伝熱管PIの内部を流れる冷媒と複数の伝熱管PIの外部を流れる空気とを熱交換させることにより冷媒を凝縮させるものである。熱交換器20は、第1熱交換部21と、第2熱交換部22と、第3熱交換部23と、第4熱交換部24とを有している。第1熱交換部21、第2熱交換部22、第3熱交換部23および第4熱交換部24の各々は、複数のフィンFIおよび伝熱管PIを有している。複数のフィンFIは、第1熱交換部21、第2熱交換部22、第3熱交換部23および第4熱交換部24の各々で一体化されていてもよく、分離されていてもよい。
The
第1熱交換部21、第2熱交換部22、第3熱交換部23および第4熱交換部24の各々は、送風機30の周囲を取り囲むように配置されている。第1熱交換部21および第2熱交換部22は、送風機30の四方に配置されている。また、第3熱交換部23および第4熱交換部24の各々は、送風機30の四方に配置されている。
Each of the first
第1熱交換部21、第2熱交換部22、第3熱交換部23および第4熱交換部24の各々は、風上から風下に向かって第1熱交換部21、第2熱交換部22、第3熱交換部23および第4熱交換部24の順に配置されている。言い換えると、第1熱交換部21、第2熱交換部22、第3熱交換部23および第4熱交換部24の各々は、第1熱交換部21、第2熱交換部22、第3熱交換部23および第4熱交換部24の順に送風機30から離れるように配置されている。
Each of the first
第2熱交換部22は、第1熱交換部21と向かい合うように配置されている。第2熱交換部22は、送風機30から供給される空気の流れにおいて第1熱交換部21よりも風下に配置されている。第2熱交換部22は、第1端と第2端とを有している。第2熱交換部22は、第1端から第2端まで連続して延在している。第1熱交換部21は、第2熱交換部22が延在する方向に沿って配置された第1熱交換領域21Aおよび第2熱交換領域21Bを有している。第2熱交換領域21Bは、第2熱交換部22が延在する方向に沿って第1熱交換領域21Aから分離されている。
The second
第1熱交換領域21Aと第2熱交換領域21Bとは第2熱交換部22から分岐している。つまり、第1熱交換領域21Aと第2熱交換領域21Bとは第2熱交換部22に対して並列に接続されている。本実施の形態では、第1熱交換領域21Aと第2熱交換領域21Bとは送風機30を挟んで配置されている。第1熱交換領域21Aおよび第2熱交換領域21Bの各々はL字状に構成されている。
The first
第3熱交換部23は、第2熱交換部22と向かい合うように配置されている。第3熱交換部23は、送風機30から供給される空気の流れにおいて第2熱交換部22よりも風下に配置されている。第4熱交換部24は、第3熱交換部23と向かい合うように配置されている。第4熱交換部24は、送風機30から供給される空気の流れにおいて第3熱交換部23よりも風下に配置されている。
The third
図4および図5を参照して、第1熱交換部21における伝熱管PIのパス数は、第2熱交換部22における伝熱管PIのパス数よりも少ない。このパス数は、冷媒流路の数である。つまり、このパス数は、互いに平行に冷媒を流す複数の冷媒流路の数である。本実施の形態では、第1熱交換部21のパス数は4つであり、第2熱交換部22のパス数は8つである。つまり、第2熱交換部22の8つの伝熱パスは第1熱交換部21の4つの伝熱パスに合流している。
With reference to FIGS. 4 and 5, the number of passes of the heat transfer tube PI in the first
続いて、本実施の形態に係る熱交換器20のパス配置について、上部4段の伝熱パスを例にさらに詳しく説明する。2列目の第2熱交換部22のB側を抜けた上部4段のうち上2段の伝熱パスは互いに合流し、1列目の第1熱交換部21のB側(第2熱交換領域21B)の伝熱パスへと流入する。冷媒が1列目の第1熱交換部21のB側の上部に流入すると、第1熱交換部21が第1熱交換領域21Aと第2熱交換領域21Bとに分割されているため、冷媒は第1熱交換部21のA側(第1熱交換領域21A)へは移動せず、分割されたC側で折り返すこととなる。この際、C側では1列目の第1熱交換部21の段方向に伝熱管PIが結合しているため、冷媒は、C側からB側へ折り返し、1列目の第1熱交換部21のB側に流入した一つ下の段から流出する。冷媒は、この動きを繰り返すことで、第1熱交換部21のB側の上部4段のうち最も下段から流出し、液管へと合流する。
Subsequently, the path arrangement of the
2列目の第2熱交換部22のB側を抜けた上部4段のうち下2段の伝熱パスは互いに合流し、1列目の第1熱交換部21のA側の第1熱交換領域21Aに流入する。例えば、冷媒が1列目の第1熱交換部21のA側の上部4段の内うち最も下段に流入すると、第1熱交換部21が第1熱交換領域21Aと第2熱交換領域21Bとに分割されているため、冷媒はB側へは移動せず、分割されたC側で折り返すこととなる。この際、C側では1列目の第1熱交換部21の段方向に伝熱管PIが結合しているため、冷媒は、C側からA側へ折り返し、1列目の第1熱交換部21のA側に流入した一つ上の段から流出する。冷媒は、この動きを繰り返すことで、第1熱交換部21のA側の上部4段のうち最も下段から流出し、液管へと合流する。
The heat transfer paths of the lower two stages of the upper four stages that have passed through the B side of the second
図6を参照して、本実施の形態では、最も風上側の1列目の第1熱交換部21が積幅方向に分割されている。つまり、第1熱交換部21は、A側の第1熱交換領域21AとB側の第2熱交換領域21Bの2つに分けられている。これにより、第1熱交換部21において隣り合う段方向の伝熱管PIごとに生じる温度差を抑制することができる。
With reference to FIG. 6, in the present embodiment, the first
次に、本実施の形態の作用効果について比較例と対比して説明する。
図7~図10を参照して、比較例の熱交換器の構造について説明する。比較例の熱交換器20は、主に第1熱交換部21が一体に構成されており、第1熱交換領域および第2熱交換領域に分離されていない点で、本実施の形態の熱交換器20と異なっている。
Next, the action and effect of the present embodiment will be described in comparison with the comparative example.
The structure of the heat exchanger of the comparative example will be described with reference to FIGS. 7 to 10. In the
図7および図8を参照して、暖房運転における冷媒の流れを説明する。暖房運転では、熱交換器20の第1端側(A側)に設けられているガス配管から第4熱交換部24に冷媒が流入する。冷媒は、熱交換器の第1端側(A側)から第2端側(B側)へと流れ、B側に設けられたU字の配管によって風上側の列へ移動し、再度A側へ戻る。その後、冷媒は、A側に設置されたU字の配管によって風上側の列へ移動し、B側へ移動する。冷媒は、A側からB側への移動を繰り返し、最も風上側に設置された1列目の第1熱交換部21へ移動する。この間、冷媒は空気と熱交換を行うことによりガス相から液相へと変わる。1列目の第1熱交換部21における伝熱管のA側で冷媒のほとんどは液化されている。各段の冷媒が合流し、膨張弁3へと移動する。冷房運転の場合、この冷媒の流れが逆となり、冷媒は液側から熱交換器20に流入し、熱交換器20からガス側へ流出する。
The flow of the refrigerant in the heating operation will be described with reference to FIGS. 7 and 8. In the heating operation, the refrigerant flows into the fourth
図8および図9を参照して、冷媒が相変化しガス相から液相へと変化すると、冷媒密度が高くなるため、冷媒の流速が低下する。冷媒の熱伝達率は流速と相関関係になるため、流速が低いと冷媒側の熱伝達率が低下する。この結果、比較例のように、第1熱交換部21と第2熱交換部22とで流路のパス数が変化しない場合、熱交換器20の性能が低下する。
With reference to FIGS. 8 and 9, when the refrigerant undergoes a phase change and changes from a gas phase to a liquid phase, the refrigerant density increases and the flow velocity of the refrigerant decreases. Since the heat transfer coefficient of the refrigerant correlates with the flow velocity, the heat transfer coefficient on the refrigerant side decreases when the flow velocity is low. As a result, when the number of paths in the flow path does not change between the first
図10を参照して、比較例では、最も風上側の1列目の第1熱交換部21が一体に構成されており、積幅方向に分割されていない。このため、第1熱交換部21において隣り合う段方向の伝熱パスごとに生じる温度差を抑制することができない。したがって、熱の授受が大きくなる。これにより、熱交換器20の性能が低下する。
With reference to FIG. 10, in the comparative example, the first
これに対して、本実施の形態に係る熱交換器20によれば、第1熱交換部21では第2熱交換領域21Bは第2熱交換部22が延在する方向に沿って第1熱交換領域21Aから分離されている。このため、図6に示されるように、液単相部である第1熱交換部21の入口と出口で伝熱管PIを流れる冷媒同士で発生する熱授受を抑制することができる。したがって、熱交換器20の性能を向上させることができる。
On the other hand, according to the
本実施の形態に係る熱交換器20によれば、第1熱交換部21における伝熱管PIのパス数は、第2熱交換部22における伝熱管PIのパス数よりも少ない。このため、第2熱交換部22の複数の伝熱パスが第1熱交換部21の伝熱パスに合流する。複数の伝熱パスが合流することによって液冷媒の流速が上昇するので、冷媒側の熱伝達率が上昇する。これにより、熱交換器20の性能を向上させることができる。
According to the
本実施の形態の熱交換器20によれば、積幅方向に生じていた伝熱管PIの温度分布を第1熱交換部21を分割することにより抑制することができる。このため、段方向に重ねられた伝熱パス同士の熱授受を抑制することができる。さらに、液相冷媒を合流させるにより冷媒の流速を上げることで伝熱管PI内の熱伝達率を上昇させることができる。これにより、熱交換器20の性能をさらに有効に向上させることができる。
According to the
本実施の形態に係る空気調和機100によれば、上記の熱交換器20と、送風機30とを備えているため、熱交換器20の性能を向上させることができる空気調和機100を提供することができる。
According to the
本実施の形態に係る空気調和機100によれば、第1熱交換部21および第2熱交換部22は、送風機30の四方に配置されている。このため、空気調和機100を4方向天井カセット形に適用することができる。
According to the
実施の形態2.
図11を参照して、本発明の実施の形態2に係る熱交換器20について説明する。なお、以下の実施の形態2~4においては、特に説明しない限り、上記の実施の形態1に係る熱交換器と同一の構成および効果を有している。したがって、上記の実施の形態1に係る熱交換器と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
The
実施の形態2は、実施の形態1とは、1列目の第1熱交換部21の流路が異なっている。実施の形態1では、図6に示されるように、2つの流路が第1熱交換領域21Aおよび第2熱交換領域21Bの両方から流入している。これに対して実施の形態2では、図11に示されるように、2つの流路が第2熱交換領域21Bから流入している。
The second embodiment is different from the first embodiment in the flow path of the first
本実施の形態に係る熱交換器20では、第1熱交換部21において伝熱管PIは、第1伝熱管部PI1と、第1伝熱管部PI1に隣り合う第2伝熱管部PI2を有している。第1伝熱管部PI1および第2伝熱管部PI2の各々は、第2熱交換部22が延在する方向に沿って折り返すように第1熱交換部21を複数回通過している。第1熱交換部21の入口および出口において、第1伝熱管部PI1の第1熱交換領域21Aおよび第2熱交換領域21Bのいずれかを通過する回数は、第2伝熱管部PI2の第1熱交換領域21Aおよび第2熱交換領域21Bのいずれかを通過する回数と同じである。
In the
本実施の形態では、1つの流路FL1は、B側の上部の伝熱パスに流入し、もう一つの流路FL2は、B側の上部から2番目の伝熱パスに流入する。流路FL1では、B側の上部の伝熱パスに流入した冷媒はC側から流出し、そのままA側の上部の伝熱パスに流入し、その後A側の上部から2番目、3番目の伝熱パスを通り、液側へと合流する。流路FL2では、B側の上部から2番目の伝熱パスに流入した冷媒はB側の上部から3番目、4番目の伝熱パスに流入しC側を通ってA側の上部から4番目の伝熱パスに流入し、液側へと合流する。 In the present embodiment, one flow path FL1 flows into the upper heat transfer path on the B side, and the other flow path FL2 flows into the second heat transfer path from the upper part on the B side. In the flow path FL1, the refrigerant that has flowed into the upper heat transfer path on the B side flows out from the C side, flows directly into the upper heat transfer path on the A side, and then is the second and third transfer from the upper part on the A side. It passes through the heat path and joins the liquid side. In the flow path FL2, the refrigerant flowing into the second heat transfer path from the upper part on the B side flows into the third heat transfer path from the upper part on the B side, passes through the C side, and is the fourth from the upper part on the A side. It flows into the heat transfer path and joins the liquid side.
図11中破線で示されるように、本実施の形態に係る熱交換器20では、流路FL1および流路FL2の伝熱パスが隣接する個所は、1列目の第1熱交換部21に流入した箇所から数えて1番目と4番目の箇所である。冷媒が伝熱管PIを通るたび空気と熱交換を行い、冷媒が冷却され、温度が低くなるので、1番目から4番目の箇所にかけて伝熱管PIの温度が徐々に小さくなる。したがって、流路FL1と流路FL2における伝熱管PI同士の熱授受が小さくなる。
As shown by the broken line in FIG. 11, in the
本実施の形態によれば、第1熱交換部21の入口および出口において、第1伝熱管部PI1の第1熱交換領域21Aおよび第2熱交換領域21Bのいずれかを通過する回数は、第2伝熱管部PI2の第1熱交換領域21Aおよび第2熱交換領域21Bのいずれかを通過する回数と同じである。したがって、第1伝熱管部PI1と第2伝熱管部PI2との間の熱授受を抑制することができる。
According to the present embodiment, the number of times of passing through either the first
実施の形態3.
図12~図14を参照して、本発明の実施の形態3に係る熱交換器20について説明する。図12および図13は本実施の形態に係る熱交換器20を示している。図14は本実施の形態の変形例に係る熱交換器20を示している。図12~図14に示されるように、本実施の形態に係る熱交換器20では、第1熱交換部21は積幅方向に4つに分割されている。また、図13および図14中破線で示されるように、冷媒の上流から数えて第1番目の伝熱管PI、第4番目の伝熱管PI、第5番目の伝熱管PI、第8番目の伝熱管PIが隣り合うように配置されている。
The
本実施の形態および変形例に係る熱交換器20では、第1熱交換部21は、第2熱交換部22が延在する方向に沿って配置された第3熱交換領域21Cおよび第4熱交換領域21Dを有している。第4熱交換領域21Dは、第2熱交換部22が延在する方向に沿って第3熱交換領域21Cから分離されている。第3熱交換領域21Cおよび第4熱交換領域21Dの各々は、第2熱交換部22が延在する方向に沿って第1熱交換領域21Aおよび第2熱交換領域21Bの各々からそれぞれ分離されている。
In the
第1熱交換部21の中間で第1伝熱管部PI1と第2伝熱管部PI2とが隣り合う箇所において、第1伝熱管部PI1の第1熱交換領域21A、第2熱交換領域21B、第3熱交換領域21Cおよび第4熱交換領域21Dのいずれかを通過する回数は、第2伝熱管部PI2の第1熱交換領域21A、第2熱交換領域21B、第3熱交換領域21Cおよび第4熱交換領域21Dのいずれかを通過する回数と同じである。
At a location where the first heat transfer tube portion PI1 and the second heat transfer tube portion PI2 are adjacent to each other in the middle of the first
本実施の形態および変形例に係る熱交換器20では、第1熱交換部21が積幅方向に4つに分割されているため、第1熱交換部21が積幅方向に2つに分離されている場合に比べて、伝熱管PI同士の熱授受を軽減することができる。また、冷媒の上流から数えて第1番目の伝熱管PI、第4番目の伝熱管PI、第5番目の伝熱管PI、第8番目の伝熱管PIが隣り合うように配置されているため、第1伝熱管部PI1と第2伝熱管部PI2との間の熱授受をさらに抑制することができる。したがって、熱交換器20の性能をさらに向上させることができる。
In the
実施の形態4.
図15および図16を参照して、本発明の実施の形態4に係る空気調和機100の室内機10について説明する。本実施の形態に係る空気調和機100の室内機10は、4方向天井カセット形の室内機10である。図15および図16は、室内機10が天井15に設置された状態を示している。室内機10は、ケース11と、パネル12と、熱交換器20と、送風機30とを有している。
The
ケース11内に熱交換器20および送風機30が配置されている。ケース11の大部分は天井15の裏側(部屋と逆側)に埋設されている。パネル12は部屋の室内に面している。パネル12は、吸込口12aと、4つの吹出口12bとを有している。吸込口12aの周囲の四方に各吹出口12bが配置されている。送風機30は、吸込口12aからケース11内に吸い込んだ空気を、熱交換器20を通過させて吹出口12bから吹き出すように構成されている。4つの吹出口12bは、吸込口12aの周囲に90度ずつずれて配置されている。そのため、本実施の形態に係る空気調和機100の室内機10は、4つの吹出口12bからそれぞれ吹き出すことにより、4方向に吹き出すことができる。
A
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1 圧縮機、2 室外機熱交換器、3 膨張弁、4 室内機熱交換器、5 四方弁、6 室外機用ファン、7 室内機用ファン、8 配管、9 室外機、10 室内機、20 熱交換器、21 第1熱交換部、21A 第1熱交換領域、21B 第2熱交換領域、21C 第3熱交換領域、21D 第4熱交換領域、22 第2熱交換部、23 第3熱交換部、24 第4熱交換部、30 送風機、100 空気調和機、FI フィン、PI 伝熱管、PI1 第1伝熱管、PI2 第2伝熱管。 1 Compressor, 2 Outdoor unit heat exchanger, 3 Expansion valve, 4 Indoor unit heat exchanger, 5 4-way valve, 6 Outdoor unit fan, 7 Indoor unit fan, 8 Piping, 9 Outdoor unit, 10 Indoor unit, 20 Heat exchanger, 21 1st heat exchange section, 21A 1st heat exchange area, 21B 2nd heat exchange area, 21C 3rd heat exchange area, 21D 4th heat exchange area, 22 2nd heat exchange section, 23 3rd heat Exchange part, 24 4th heat exchange part, 30 blower, 100 air conditioner, FI fin, PI heat transfer tube, PI1 1st heat transfer tube, PI2 2nd heat transfer tube.
Claims (6)
第1熱交換部と、
前記第1熱交換部と向かい合い、かつ前記空気の流れにおいて前記第1熱交換部よりも風下に配置された第2熱交換部とを備え、
前記第2熱交換部は、第1端と第2端とを有し、かつ前記第1端から前記第2端まで連続して延在しており、
前記第1熱交換部は、前記第2熱交換部が延在する方向に沿って配置された第1熱交換領域および第2熱交換領域を有し、
前記第2熱交換領域は、前記第2熱交換部が延在する方向に沿って前記第1熱交換領域から分離されており、
前記第1熱交換領域および前記第2熱交換領域の各々の前記伝熱管は、段方向に隣り合い、かつ前記第2熱交換部が延在する方向に沿って折り返している、熱交換器。 The refrigerant has a plurality of fins laminated to each other and a heat transfer tube penetrating the plurality of fins, and the refrigerant flows by exchanging heat between the refrigerant flowing inside the heat transfer tube and the air flowing outside the heat transfer tube. A heat exchanger that condenses
The first heat exchange unit and
It is provided with a second heat exchange unit facing the first heat exchange unit and arranged leeward of the first heat exchange unit in the air flow.
The second heat exchange section has a first end and a second end, and extends continuously from the first end to the second end.
The first heat exchange unit has a first heat exchange region and a second heat exchange region arranged along the direction in which the second heat exchange unit extends.
The second heat exchange region is separated from the first heat exchange region along the direction in which the second heat exchange portion extends .
A heat exchanger in which the heat transfer tubes of the first heat exchange region and the second heat exchange region are adjacent to each other in the step direction and are folded back along the direction in which the second heat exchange portion extends .
前記第1伝熱管部および前記第2伝熱管部の各々は、前記第2熱交換部が延在する方向に沿って折り返すように前記第1熱交換部を複数回通過しており、
前記第1熱交換部の入口および出口において、前記第1伝熱管部の前記第1熱交換領域および前記第2熱交換領域のいずれかを通過する回数は、前記第2伝熱管部の前記第1熱交換領域および前記第2熱交換領域のいずれかを通過する回数と同じである、請求項1または2に記載の熱交換器。 In the first heat exchange section, the heat transfer tube has a first heat transfer tube section and a second heat transfer tube section adjacent to the first heat transfer tube section.
Each of the first heat transfer tube portion and the second heat transfer tube portion has passed through the first heat exchange section a plurality of times so as to be folded back along the direction in which the second heat exchange section extends.
At the inlet and outlet of the first heat exchange section, the number of times of passing through either the first heat exchange region or the second heat exchange region of the first heat transfer tube section is the number of times the second heat transfer tube section is passed. The heat exchanger according to claim 1 or 2, which is the same as the number of times of passing through either one heat exchange region and the second heat exchange region.
前記第4熱交換領域は、前記第2熱交換部が延在する方向に沿って前記第3熱交換領域から分離されており、
前記第3熱交換領域および前記第4熱交換領域の各々は、前記第2熱交換部が延在する方向に沿って前記第1熱交換領域および前記第2熱交換領域の各々からそれぞれ分離されており、
前記第1熱交換部の中間で前記第1伝熱管部と前記第2伝熱管部とが隣り合う箇所において、前記第1伝熱管部の前記第1熱交換領域、前記第2熱交換領域、前記第3熱交換領域および前記第4熱交換領域のいずれかを通過する回数は、前記第2伝熱管部の前記第1熱交換領域、前記第2熱交換領域、前記第3熱交換領域および前記第4熱交換領域のいずれかを通過する回数と同じである、請求項3に記載の熱交換器。 The first heat exchange unit has a third heat exchange region and a fourth heat exchange region arranged along the direction in which the second heat exchange unit extends.
The fourth heat exchange region is separated from the third heat exchange region along the direction in which the second heat exchange portion extends.
Each of the third heat exchange region and the fourth heat exchange region is separated from each of the first heat exchange region and the second heat exchange region along the direction in which the second heat exchange portion extends. And
At a location where the first heat transfer tube portion and the second heat transfer tube portion are adjacent to each other in the middle of the first heat exchange portion, the first heat exchange region and the second heat exchange region of the first heat transfer tube portion. The number of times of passing through any of the third heat exchange region and the fourth heat exchange region is the first heat exchange region, the second heat exchange region, the third heat exchange region, and the second heat transfer tube portion. The heat exchanger according to claim 3, which is the same as the number of times of passing through any of the fourth heat exchange regions.
前記熱交換器に送風する送風機とを備えた空気調和機。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4.
An air conditioner including a blower that blows air to the heat exchanger.
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