JP7155628B2 - air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は空気調和機に関し、より詳細には、室外機に配置される室外熱交換器の複数の冷媒パスに冷媒を均一に分流させる技術に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air conditioner, and more particularly to a technology for uniformly dividing refrigerant into a plurality of refrigerant paths of an outdoor heat exchanger arranged in an outdoor unit.
空気調和機に備えられる熱交換器は、複数本の伝熱管が接続されて形成されたパス（冷媒流路）を複数有し、これら複数のパスを熱交換器の上下方向に配置するものや、熱交換器を通過する空気の流れに対して風上側と風下側に並べて配置するものがある。このような熱交換器では、各々のパスにおける一方の冷媒出入口に、各々のパスから流出する冷媒を合流させる、あるいは、各々のパスへ冷媒を分流する分配器が接続される。 A heat exchanger provided in an air conditioner has a plurality of paths (refrigerant flow paths) formed by connecting a plurality of heat transfer tubes, and the plurality of paths are arranged in the vertical direction of the heat exchanger. , arranged side by side on the windward side and the leeward side with respect to the flow of air passing through the heat exchanger. In such a heat exchanger, one refrigerant inlet/outlet of each path is connected to a distributor that joins the refrigerant flowing out of each path or distributes the refrigerant to each path.
上述した熱交換器が、例えば室外機の室外熱交換器に用いられる場合は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁、室内機の室内熱交換器が順次冷媒配管で接続されて冷媒回路が構築される。この場合、室外熱交換器は四方弁と膨張弁の間に配置され、分配器は室外熱交換器と膨張弁の間に配置される。空気調和機が冷房運転を行う場合は、凝縮器として機能する室外熱交換器の各々のパスから流出した冷媒は分配器で合流し、膨張弁を備え室外機内に設けられる冷媒配管（以降、室外機液管と記載する）を介して室内機へと流れる。一方、空気調和機が暖房運転を行う場合は、室外機液管を介して室内機から室外機へと流入した冷媒は、分配器によって蒸発器として機能する室外熱交換器の各々のパスに分流する。 When the heat exchanger described above is used, for example, as an outdoor heat exchanger of an outdoor unit, the compressor, four-way valve, outdoor heat exchanger, expansion valve, and indoor heat exchanger of the indoor unit are connected in order by refrigerant pipes. A refrigerant circuit is constructed. In this case, the outdoor heat exchanger is arranged between the four-way valve and the expansion valve, and the distributor is arranged between the outdoor heat exchanger and the expansion valve. When the air conditioner performs cooling operation, the refrigerant that flows out from each path of the outdoor heat exchanger that functions as a condenser joins at the distributor, and is equipped with an expansion valve and installed in the outdoor unit refrigerant piping (hereinafter referred to as the outdoor It flows to the indoor unit via the machine liquid pipe). On the other hand, when the air conditioner performs heating operation, the refrigerant flowing from the indoor unit to the outdoor unit through the outdoor unit liquid pipe is divided by the distributor into each path of the outdoor heat exchanger functioning as an evaporator. do.
上述した室外熱交換器が蒸発器として機能する場合は、室内機から室外機へ流入して室外熱交換器に流入する冷媒は膨張弁で減圧されて、ガス冷媒と液冷媒とが混在する気液二相状態（以降、気液二相冷媒と記載する場合がある）となっている。このとき、室内機から流入した冷媒を室外熱交換器に導く室外機液管が、室外機の他の構成部品、例えば、圧縮機や四方弁の設置場所との兼ね合いにより途中で折り曲げられていれば、気液二相冷媒が室外機液管を流れて折り曲げられた箇所（以降、折曲部と記載する）を通過する際に遠心力を受けて、液冷媒が室外機液管の内部を偏って流れる。このため、折曲部から室外機液管に流出した気液二相冷媒も、液冷媒が室外機液管の内部を偏って流れる状態となっている。 When the outdoor heat exchanger described above functions as an evaporator, the refrigerant flowing from the indoor unit to the outdoor unit and then into the outdoor heat exchanger is decompressed by the expansion valve, resulting in a mixture of gas refrigerant and liquid refrigerant. It is in a liquid two-phase state (hereinafter sometimes referred to as gas-liquid two-phase refrigerant). At this time, the outdoor unit liquid pipe that guides the refrigerant that has flowed from the indoor unit to the outdoor heat exchanger may be bent halfway due to the installation location of other components of the outdoor unit, such as the compressor and the four-way valve. For example, when the gas-liquid two-phase refrigerant flows through the outdoor unit liquid pipe and passes through a bent portion (hereinafter referred to as a bent portion), the liquid refrigerant is subjected to centrifugal force, and the liquid refrigerant flows inside the outdoor unit liquid pipe. flow sideways. Therefore, the gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed out from the bent portion into the outdoor unit liquid pipe is also in a state where the liquid refrigerant flows unevenly inside the outdoor unit liquid pipe.
室外機液管を流れる気液二相冷媒が、液冷媒が室外機液管の内部を偏って流れる状態で分配器によって室外熱交換器の各々のパスに分流された場合は、あるパスでは液冷媒がガス冷媒より多い気液二相冷媒となり、別のパスではガス冷媒が液冷媒より多い気液二相冷媒となる。つまり、あるパスに液冷媒が偏って流れることとなる。なお、この液冷媒の偏りは、室外機液管の折曲部と分配器との距離が遠いほどその程度が小さくなる。これは、室外機液管の折曲部と分配器との距離が遠いほど、折曲部から流出した気液二相冷媒が分配器に到達するまでの間に、折曲部で受けた遠心力の影響が薄れるためである。 If the gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the outdoor unit liquid pipe is divided into each path of the outdoor heat exchanger by the distributor while the liquid refrigerant flows unevenly inside the outdoor unit liquid pipe, It becomes a gas-liquid two-phase refrigerant in which the refrigerant is more than the gas refrigerant, and in another pass the gas-liquid two-phase refrigerant is more gas refrigerant than the liquid refrigerant. That is, the liquid refrigerant flows unevenly along a certain path. It should be noted that the degree of this uneven distribution of the liquid refrigerant decreases as the distance between the bent portion of the outdoor unit liquid pipe and the distributor increases. This is because the greater the distance between the bent portion of the outdoor unit liquid pipe and the distributor, the more the gas-liquid two-phase refrigerant that flows out from the bent portion reaches the distributor. This is because the influence of force is weakened.
以上に説明したように、各々のパスに流れる気液二相冷媒のガス冷媒と液冷媒との比率が異なる場合は、各々のパスに流れる気液二相冷媒のガス冷媒と液冷媒との比率が同じである場合と比べて、室外熱交換器で発揮される熱交換能力が低下する恐れがある。そこで、室外熱交換器が蒸発器として機能する際に各々のパスに流れる気液二相冷媒のガス冷媒と液冷媒との比率を均一にする空気調和機が提案されている。例えば、特許文献１には、分配器に流入した気液二相冷媒のガス冷媒と液冷媒との比率を均一にする機能を持つ分配器が提案されている。この分配器（特許文献１では、「冷媒分流器」と記載されている）は、流入した気液二相冷媒を分流させる手前に、分配器に流入した気液二相冷媒を衝突させる衝突壁を設けている。分配器に流入した気液二相冷媒が衝突壁に衝突してガス冷媒と液冷媒とが撹拌・混合されることで、分配器によって分配されて分配器から流出する気液二相冷媒のガス冷媒と液冷媒との比率を均一にしている。 As described above, when the ratio of gas-liquid two-phase refrigerant to liquid refrigerant flowing in each path is different, the ratio of gas-liquid two-phase refrigerant to liquid refrigerant flowing in each path is There is a possibility that the heat exchange capacity exhibited by the outdoor heat exchanger may decrease compared to the case where the values are the same. Therefore, an air conditioner has been proposed in which the ratio of the gas-liquid two-phase refrigerant to the liquid refrigerant flowing through each path is uniform when the outdoor heat exchanger functions as an evaporator. For example, Patent Literature 1 proposes a distributor having a function of equalizing the ratio of gas refrigerant and liquid refrigerant in a gas-liquid two-phase refrigerant flowing into the distributor. This distributor (referred to as a "refrigerant flow divider" in Patent Document 1) has an impingement wall that collides with the gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into the distributor before dividing the flow of the gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into the distributor. is provided. The gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into the distributor collides with the impingement wall, and the gas-liquid two-phase refrigerant and the liquid refrigerant are stirred and mixed, and the gas-liquid two-phase refrigerant gas that flows out of the distributor is distributed by the distributor. The ratio of refrigerant and liquid refrigerant is made uniform.
しかし、室外機液管の折曲部と特許文献１の分配器に設けられた衝突壁との距離が近い場合は、分配器に流入する気液二相冷媒が折曲部で受けた遠心力の影響が強く残った状態、つまりは、室外機液管の内部で液冷媒が偏った状態となっているため、分配器に衝突壁を設けても分配器から流出する気液二相冷媒のガス冷媒と液冷媒との比率を均一にできない場合があった。このような問題を回避するためには、前述したように室外機液管の折曲部と分配器との距離を遠くする、すなわち、折曲部以降の室外機液管を長くすればよいが、室外機の他の構成部品の配置場所との兼ね合いや、室外機自体の大きさの制約から、室外機液管の折曲部と分配器との距離を遠くできない場合がある。 However, when the distance between the bent portion of the outdoor unit liquid pipe and the collision wall provided in the distributor of Patent Document 1 is short, the gas-liquid two-phase refrigerant flowing into the distributor receives the centrifugal force at the bent portion. In other words, the liquid refrigerant is unevenly distributed inside the outdoor unit liquid pipe. In some cases, the ratio of gas refrigerant and liquid refrigerant cannot be made uniform. In order to avoid such a problem, as described above, the distance between the bent portion of the outdoor unit liquid pipe and the distributor should be increased, that is, the outdoor unit liquid pipe after the bent portion should be lengthened. In some cases, it may not be possible to increase the distance between the bent portion of the outdoor unit liquid pipe and the distributor due to the location of other components of the outdoor unit and restrictions on the size of the outdoor unit itself.
本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、複数のパスを有する室外熱交換器において、各々のパスにおけるガス冷媒と液冷媒との比率を均一にして、室外熱交換器で発揮される熱交換能力を向上させる空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems described above, and in an outdoor heat exchanger having a plurality of paths, the ratio of gas refrigerant and liquid refrigerant in each path is made uniform, and the outdoor heat exchanger exhibits An object of the present invention is to provide an air conditioner that improves the heat exchange capacity of the air conditioner.
上記の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、第一冷媒流路と第二冷媒流路とを備える室外熱交換器を有する室外機と、室外機に冷媒配管で接続される室内機を有する。室外機は、暖房運転時に室内機から室外機に流入した冷媒を室外熱交換器の第一冷媒流路および第二冷媒流路に導く冷媒導入部を有する。冷媒導入部は、冷媒の流れを第一冷媒流路と第二冷媒流路に分流する分岐部と、冷媒を撹拌する第一撹拌部と第二撹拌部とを有し、暖房運転時の冷媒の流れる方向における下流側から上流側へと向かう方向に、分岐部、第一撹拌部、第二撹拌部の順で配置される。 In order to solve the above problems, the air conditioner of the present invention provides an outdoor unit having an outdoor heat exchanger having a first refrigerant flow path and a second refrigerant flow path, and a refrigerant pipe connected to the outdoor unit. It has an indoor unit. The outdoor unit has a refrigerant introduction part that guides the refrigerant that has flowed into the outdoor unit from the indoor unit during heating operation to the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path of the outdoor heat exchanger. The refrigerant introduction part has a branch part that divides the flow of the refrigerant into the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path, and a first stirring part and a second stirring part that stir the refrigerant, and the refrigerant during heating operation The branching part, the first stirring part, and the second stirring part are arranged in this order in the direction from the downstream side to the upstream side in the flow direction of the.
また、本発明の空気調和機は、第一冷媒流路と第二冷媒流路とを備える室外熱交換器を有する室外機と、同室外機に冷媒配管で接続される室内機を有する。室外機は、暖房運転時に室内機から室外機に流入した冷媒を室外熱交換器の第一冷媒流路および第二冷媒流路に導く冷媒導入部を有する。冷媒導入部は、冷媒の流れを第一冷媒流路と第二冷媒流路に分流する分岐部と、第一撹拌部と第二撹拌部とを有する。第一撹拌部は、第一撹拌部に流入した冷媒を衝突させてその流れを反転させる第一衝突部と、第一衝突部によって反転させられた冷媒と第一撹拌部に流入した冷媒とを衝突させる衝突空間とを有する。そして、第二撹拌部は、第二撹拌部に流入した冷媒を衝突させてその流れを反転させる衝突部と、衝突部によって反転させられた冷媒と第二撹拌部に流入した冷媒とを衝突させる衝突空間とを有する。 Further, the air conditioner of the present invention has an outdoor unit having an outdoor heat exchanger having a first refrigerant channel and a second refrigerant channel, and an indoor unit connected to the outdoor unit by refrigerant pipes. The outdoor unit has a refrigerant introduction part that guides the refrigerant that has flowed into the outdoor unit from the indoor unit during heating operation to the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path of the outdoor heat exchanger. The refrigerant introduction part has a branching part that divides the flow of the refrigerant into the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path, and the first stirring part and the second stirring part. The first stirring part has a first collision part that causes the refrigerant that has flowed into the first stirring part to collide and reverses the flow, and the refrigerant reversed by the first collision part and the refrigerant that has flowed into the first stirring part. and a collision space for collision. Then, the second stirring part collides with a collision part that causes the refrigerant that has flowed into the second stirring part to collide and reverses the flow, and causes the refrigerant reversed by the collision part and the refrigerant that has flowed into the second stirring part to collide. and a collision space.
上記のように構成した本発明の空気調和機は、第一撹拌部と第二撹拌部とを有する冷媒導入部を室外熱交換器と室外膨張弁との間に配置することにより、室外熱交換器の複数の冷媒流路に流れる気液二相冷媒のガス冷媒と液冷媒との比率を均一とできるので、室外熱交換器で発揮される熱交換能力の低下を抑制できる。 In the air conditioner of the present invention configured as described above, the refrigerant introduction section having the first stirring section and the second stirring section is arranged between the outdoor heat exchanger and the outdoor expansion valve, thereby performing outdoor heat exchange. Since the ratio of the gas-liquid two-phase refrigerant and the liquid refrigerant in the gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the plurality of refrigerant passages of the unit can be made uniform, it is possible to suppress a decrease in the heat exchange capacity exhibited by the outdoor heat exchanger.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、室外機と室内機が冷媒配管で接続された空気調和装置を例に挙げて説明する。尚、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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As an embodiment, an air conditioner in which an outdoor unit and an indoor unit are connected by refrigerant pipes will be described as an example. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
図１に示すように、本実施例における空気調和機１は、屋外に設置される室外機２と、室外機２に液管４およびガス管５で接続されて屋内に設置される室内機３を備えている。詳細には、液管４は、一端が室外機２の閉鎖弁２５に、他端が室内機３の液管接続部３３に接続されている。また、ガス管５は、一端が室外機２の閉鎖弁２６に、他端が分岐して各々の室内機３のガス管接続部３４に接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が構成されている。
As shown in FIG. 1, an air conditioner 1 in this embodiment includes an
＜室外機の構成＞
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の一端が接続された閉鎖弁２５と、ガス管５の一端が接続された閉鎖弁２６と、アキュムレータ２７と、室外ファン２８と、冷媒導入部２９とを備えている。そして、室外ファン２８を除くこれら各々の装置が以下で詳述する各々の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を構成している。
<Configuration of outdoor unit>
First, the
図２（Ａ）に示すように、室外機２は、前面パネル２０１と、前面側支柱２０２と、背面側支柱２０３と、背面パネル２０４と、側面パネル２０５と、底板２０６と、仕切板２０７と、図示しない天面パネルで構成される直方体形状の筐体を有する。
As shown in FIG. 2A, the
前面パネル２０１は板金で形成され、室外機２の前面のうちの右側の一部（後述する機械室２００ａの前面）を覆うように配置されている。前面側支柱２０２は板金をＬ字状に形成してなり、室外機２の前面の左端に配置されている。そして、前面パネル２０１の左端と前面側支柱２０２の間が、室外機２の内部と外部を連通する吹出口２１２とされており、吹出口２１２に臨むように室外ファン２８が配置されている。
The
背面側支柱２０３は板金をＬ字状に形成してなり、室外機２の背面の左端に配置されている。背面パネル２０４は板金で形成され、室外機２の背面のうちの右側の一部（後述する機械室２００ａの背面）を覆うように配置されている。そして、前面側支柱２０２と背面側支柱２０３の間、および、背面側支柱２０３と背面パネル２０４の左端の間のそれぞれが、室外機２の内部と外部を連通する吸込口２１１とされており、吸込口２１１に臨むようにＬ字状に形成された室外熱交換器２３が配置されている。
The back-
側面パネル２０５は板金で形成され、室外機２の右側面（後述する機械室２００ａの右側面）を覆うように配置されている。仕切板２０７は、板金を略Ｃ字状に折り曲げて形成されており、室外機２の筐体内部を機械室２００ａと熱交換室２００ｂに仕切る。底板２０６は板金の周縁部を上方に折り曲げて箱状に形成されており、底板２０６上にこれまで説明した各々のパネルや仕切板２０７が固定される。
The
以上説明した室外機２の筐体内部に、室外機冷媒回路１０ａを構成する装置が配置される。具体的には、機械室２００ａには、圧縮機２１と四方弁２２とアキュムレータ２７が配置される。尚、機械室２００ａには、膨張弁２４や閉鎖弁２５、２６や各々の冷媒配管、図示しない電装品箱等も配置されるが、図２（Ａ）では省略している。一方、熱交換室２００ｂには、室外熱交換器２３と室外ファン２８が配置される。前述したように、室外熱交換器２３は各々の吸込口２１１に臨むように配置され、室外ファン２８は吹出口２１２に臨むように配置される。また、冷媒導入部２９は、機械室２００ａの背面側下方に配置される。
A device constituting the outdoor unit
次に、室外機冷媒回路１０ａの各々の構成について個別に説明する。圧縮機２１は、インバータにより回転数が制御される図示しないモータによって駆動されることで、運転容量を可変できる能力可変型圧縮機である。図１に示すように、圧縮機２１の冷媒吐出側は、後述する四方弁２２のポートａと吐出管６１で接続されている。また、圧縮機２１の冷媒吸入側は、アキュムレータ２７の冷媒流出側と吸入管６６で接続されている。
Next, each configuration of the outdoor unit
四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、上述したように圧縮機２１の冷媒吐出側と吐出管６１で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管６２で接続されている。ポートｃは、アキュムレータ２７の冷媒流入側と冷媒配管６５で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２６と室外機ガス管６４で接続されている。
The four-
室外熱交換器２３は、冷媒と、室外ファン２８の回転により熱交換器室２００ｂに取り込まれた外気を熱交換させるものであり、下側パス２３ａ（本発明の第一冷媒流路に相当）と上側パス２３ｂ（本発明の第二冷媒流路に相当）の２つの冷媒流路を有する。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は、上述したように四方弁２２のポートｂと冷媒配管６２で接続され、他方の冷媒出入口は冷媒導入部２９の一方の冷媒出入口（後述する分岐部２９ａ）に接続されている。室外熱交換器２３は、空気調和機１が冷房運転を行う際は凝縮器として機能し、暖房運転を行う際は蒸発器として機能する。尚、室外熱交換器２３の構造は、後程詳細に説明する。
The
冷媒導入部２９は、室外熱交換器２３の下側パス２３ａと上側パス２３ｂとから流入した冷媒を合流させて室外機液管６３へと流出する、あるいは、室外機液管６３から流入した冷媒を室外熱交換器２３下側パス２３ａと上側パス２３ｂとに分流させる。冷媒導入部２９の一方の冷媒出入口は前述したように室外熱交換器２３の他方の冷媒出入口に接続され、他方の冷媒出入口（後述する第三接続部２９ｆ）は室外機液管６３で閉鎖弁２５に接続されている。尚、冷媒導入部２９の構造は、後程詳細に説明する。
The
膨張弁２４は、室外機液管６３に設けられている。膨張弁２４は電子膨張弁であり、室内機３で要求される冷房能力や暖房能力に応じてその開度が調整されることで、室外熱交換器２３を流れる冷媒量、および、室内機３（の室内熱交換器３１）を流れる冷媒量を調整する。
The
アキュムレータ２７は、前述したように、冷媒流入側と四方弁２２のポートｃが冷媒配管６５で接続され、冷媒流出側と圧縮機２１の冷媒吸入側が吸入管６６で接続されている。アキュムレータ２７は、冷媒配管６５からアキュムレータ２７の内部に流入した気液二相冷媒を冷凍機油を含む液冷媒と、ガス冷媒とに分離し、分離したガス冷媒のみを吸入管６６を介して圧縮機２１に吸入させる。
As described above, the
室外ファン２８は樹脂材で形成されており、前述したように吹出口２１２に臨むように配置されている。室外ファン２８は、熱交換室２００ｂに配置される図示しないファンモータの駆動によって回転することで、各々の吸込口２１１から熱交換器室２００ｂへ外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を吹出口２１２から室外機２の外部へ放出する。
The
以上説明した構成の他に、室外機２には各々の種のセンサが設けられている。図１に示すように、吐出管６１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサ７１と、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ７３が設けられている。冷媒配管６５におけるアキュムレータ２７の冷媒流入側近傍には、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入圧力センサ７２と、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ７４とが設けられている。
In addition to the configuration described above, the
室外機液管６３における膨張弁２４と冷媒導入部２９との間には、室外熱交換器２３に出入りする冷媒の温度を検知するための熱交温度センサ７５が設けられている。そして、室外機２の吸込口２１１付近には、熱交換室２００ｂに流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ７６が備えられている。
A heat
＜室内機の構成＞
次に図１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、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と、室内ファン３２を備えている。そして、室内ファン３２を除くこれら各々の装置が以下で詳述する各々の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を構成している。
<Indoor unit configuration>
Next, the
室内熱交換器３１は、冷媒と、室内ファン３２の回転により図示しない吸込口から室内機３の内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものである。室内熱交換器３１の一方の冷媒出入口が液管接続部３３と室内機液管６７で接続され、他方の冷媒出入口がガス管接続部３４と室内機ガス管６８で接続されている。室内熱交換器３１は、室内機３が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機３が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。尚、液管接続部３３やガス管接続部３４では、各々の冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。
The
室内ファン３２は樹脂材で形成されており、室内熱交換器３１の近傍に配置されている。室内ファン３１は、図示しないファンモータによって回転することで、図示しない吸込口から室内機３の内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換した室内空気を図示しない吹出口から室内へ吹き出す。
The
以上説明した構成の他に、室内機３には各々の種のセンサが設けられている。室内機液管６７には、室内熱交換器３１に出入りする冷媒の温度を検出する液側温度センサ７７が設けられている。室内機ガス管６８には、室内熱交換器３１に出入りする冷媒の温度を検出するガス側温度センサ７８が設けられている。そして、室内機３の図示しない吸込口付近には、室内機３の内部に流入する室内空気の温度、すなわち室内温度を検出する室内温度センサ７９が備えられている。
In addition to the configuration described above, the
＜空調運転時の動作＞
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々の装置の動作について、図１を用いて説明する。尚、以下の説明では、空気調和機１が暖房運転を行う場合について説明し、冷房運転を行う場合については詳細な説明を省略する。また、図１における矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。
<Behavior during air conditioning operation>
Next, the flow of the refrigerant in the
図１に示すように、空気調和機１が暖房運転を行う場合は、四方弁２２が実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄが連通するよう、また、ポートｂとポートｃが連通するよう、切り換えられる。これにより、室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに、室内熱交換器３１が凝縮器として機能する。
As shown in FIG. 1, when the air conditioner 1 performs the heating operation, the four-
圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から室外機ガス管６４、閉鎖弁２６、ガス管５、ガス管接続部３４の順に流れて室内機３に流入する。室内機３に流入した冷媒は、室内機ガス管６８を流れて室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３２の回転により室内機３の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。このように、室内熱交換器３１が凝縮器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行って加熱された室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の暖房が行われる。
The high-pressure refrigerant discharged from the
室内熱交換器３１から流出した冷媒は、室内機液管６７を流れ液管接続部３３を介して液管４に流出する。液管４を流れる冷媒は、閉鎖弁２５を介して室外機２に流入する。室外機２に流入した冷媒は室外機液管６３を流れ、膨張弁２４を通過する際に減圧される。膨張弁２４で減圧された冷媒は、冷媒導入部２９、室外熱交換器２３の順に流れて、室外熱交換器２３で室外ファン２８の回転によって吸込口２１１から室外機３の熱交換器室２００ｂに流入する外気と熱交換を行って蒸発する。
The refrigerant flowing out of the
室外熱交換器２３から冷媒配管６２に流出した冷媒は、四方弁２２、冷媒配管６５と流れてアキュムレータ２７に流入し、アキュムレータ２７で液冷媒とガス冷媒に分離される。そして、分離されたガス冷媒は、吸入管６６を介して圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant flowing out from the
尚、室内機３が冷房運転を行う場合は、四方弁２２が破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂが連通するよう、また、ポートｃとポートｄが連通するよう、切り換えられる。これにより、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに、室内熱交換器３１が蒸発器として機能する。
When the
＜室外熱交換器および冷媒導入部の構造＞
次に、図２および図３を用いて、室外熱交換器２３および冷媒導入部２９の構造について詳細に説明する。
<Structure of Outdoor Heat Exchanger and Refrigerant Introduction>
Next, structures of the
＜室外熱交換器の構造＞
図２（Ａ）に示すように、室外熱交換器２３は、室外機２を上方から見たときにＬ字状に形成されて、室外機２の左側面の吸込口２１１および背面側の吸込口２１１に臨むように配置される。室外熱交換器２３はフィンアンドチューブ型の熱交換器であり、銅やアルミニウム、アルミニウム合金等で形成される直管の中央部をＵ字形状に折り曲げてなる２４本の伝熱管２３ｃ（図２（Ｂ）では、これらのうち１８本を描画している）と、アルミニウムやアルミニウム合金等で板状に形成されて伝熱管２３ｃの長手方向に沿って所定の間隔で配置される複数枚のフィン２３ｄを備えている。
<Outdoor heat exchanger structure>
As shown in FIG. 2A, the
図２に示すように、２４本の伝熱管２３ｃのうちの１２本が室外機２の熱交換室２００ｂ側に配置されて上側伝熱管２３ｃｕとされ、残りの１２本が室外機２の各々の吸込口２１１側に配置されて下側伝熱管２３ｃｌとされている。上側伝熱管２３ｃｕと下側伝熱管２３ｃｌとは、それぞれが平行に延びて複数枚のフィン２３ｄを貫く構造となっており、各々のフィン２３ｄに挿入された上側伝熱管２３ｃｕおよび下側伝熱管２３ｃｌを機械的に拡管することで、各々のフィン２３ｄと上側伝熱管２３ｃｕおよび下側伝熱管２３ｃｌを密着させている。
As shown in FIG. 2, 12 out of the 24
図２（Ｂ）に示すように、下側伝熱管２３ｃｌは上側伝熱管２３ｃｕよりも下側に配置されている。また、図２（Ａ）に示すように、上側伝熱管２３ｃｕおよび下側伝熱管２３ｃｌのＵ字形状に折り曲げた箇所が、室外熱交換器２３における室外機２の前面側の端部（後述する冷媒導入部２９が接続される側と反対側の端部）に配置される。さらには、上側伝熱管２３ｃｕおよび下側伝熱管２３ｃｌの端部は、室外熱交換器２３における後述する冷媒導入部２９が接続される側の端部に配置される。
As shown in FIG. 2B, the lower heat transfer tube 23cl is arranged below the upper heat transfer tube 23cu. In addition, as shown in FIG. 2A, the U-shaped bent portion of the upper heat transfer tube 23cu and the lower heat transfer tube 23cl is the end of the
２４本の伝熱管２３ｃのうち、図２（Ｂ）に示す実線Ｘ、つまり、室外熱交換器２３の上下方向の略中央部を境として、実線Ｘより下側に配置されている６本の上側伝熱管２３ｃｕおよび６本の下側伝熱管２３ｃｌで下側パス２３ａが形成される。また、実線Ｘより上側に配置されている６本の上側伝熱管２３ｃｕおよび６本の下側伝熱管２３ｃｌで上側パス２３ｂが形成される。尚、上述した下側パス２３ａが本発明の第一冷媒流路であり、上側パス２３ｂが本発明の第二冷媒流路である。
Of the 24
下側パス２３ａは、２本の上側伝熱管２３ｃｕおよび２本の下側伝熱管２３ｃｌを接続したものを１組とした３組の小パス２３ａ１で構成されている。具体的には、各々の小パス２３ａ１において、２本の下側伝熱管２３ｃｌが図示しないＵ字形状の管（以降、接続管と記載する）で接続され、２本の上側伝熱管２３ｃｕが接続管で接続される。また、２本の上側伝熱管２３ｃｕのうちの下方に配置される上側伝熱管２３ｃｕと、２本の下側伝熱管２３ｃｌのうちの下方に配置される下側伝熱管２３ｃｌとが接続管で接続される。また、２本の上側伝熱管２３ｃｕのうちの上方に配置される上側伝熱管２３ｃｕが図示しないヘッダを介して冷媒配管６２に接続され、２本の下側伝熱管２３ｃｌのうちの上方に配置される下側伝熱管２３ｃｌが下部分配器８０ａを介して後述する冷媒導入部２９に接続される。
The
以上説明したように、小パス２３ａ１において２本の上側伝熱管２３ｃｕおよび２本の下側伝熱管２３ｃｌが相互に接続されて、図２（Ｂ）の示すように、暖房運転時に下部分配器８０ａから各々の小パス２３ａ１に流入した冷媒が、矢印２３ａｆのように各々の小パス２３ａ１を流れて図示しないヘッダを介して冷媒配管６２に流出する。尚、矢印２３ａｆにおいて、実線部分が上述した接続管で上側伝熱管２３ｃｕおよび下側伝熱管２３ｃｌが相互に接続されている箇所を示し、破線部分が上側伝熱管２３ｃｕおよび下側伝熱管２３ｃｌのＵ字形状に折り曲げられた箇所を示す。
As described above, the two upper heat transfer tubes 23cu and the two lower heat transfer tubes 23cl are connected to each other in the small path 23a1, and as shown in FIG. Refrigerant that has flowed into each small path 23a1 from , flows through each small path 23a1 as indicated by an arrow 23af, and flows out to the
上側パス２３ｂは、２本の上側伝熱管２３ｃｕおよび２本の下側伝熱管２３ｃｌを接続したものを１組とした３組の小パス２３ｂ１で構成されている。具体的には、各々の小パス２３ｂ１において、２本の下側伝熱管２３ｃｌが接続管で接続され、２本の上側伝熱管２３ｃｕが接続管で接続される。また、２本の上側伝熱管２３ｃｕのうちの下側に配置される上側伝熱管２３ｃｕと、２本の下側伝熱管２３ｃｌのうちの下側に配置される下側伝熱管２３ｃｌが接続管で接続される。また、２本の上側伝熱管２３ｃｕのうちの上側に配置される上側伝熱管２３ｃｕが図示しないヘッダを介して冷媒配管６２に接続され、２本の下側伝熱管２３ｃｌのうちの上側に配置される下側伝熱管２３ｃｌが上部分配器８０ｂを介して後述する冷媒導入部２９に接続される。
The
以上説明したように、小パス２３ｂ１において２本の上側伝熱管２３ｃｕおよび２本の下側伝熱管２３ｃｌが相互に接続されて、図２（Ｂ）の示すように、暖房運転時に上部分配器８０ｂから各々の小パス２３ｂ１に流入した冷媒が矢印２３ｂｆのように各々の小パス２３ｂ１を流れて冷媒配管６２に流出する。尚、矢印２３ｂｆにおいて、実線部分が上述した接続管で上側伝熱管２３ｃｕおよび下側伝熱管２３ｃｌが相互に接続されている箇所を示し、破線部分が上側伝熱管２３ｃｕおよび下側伝熱管２３ｃｌのＵ字形状に折り曲げられた箇所を示す。
As described above, the two upper heat transfer tubes 23cu and the two lower heat transfer tubes 23cl are connected to each other in the small path 23b1, and as shown in FIG. Refrigerant that has flowed into each of the small paths 23b1 from , flows through each of the small paths 23b1 as indicated by arrows 23bf and flows out to the
＜冷媒導入部の構造＞
次に、本実施形態の特徴部である冷媒導入部２９について説明する。冷媒導入部２９は、第１開口部と、第２開口部と、衝突部と、衝突空間とを有する撹拌部を２つ備え、暖房運転時に室外機２に流入した気液二相冷媒における液冷媒の偏りを各撹拌部でなくして、室外熱交換器２３の各冷媒配管に分配するものである。
<Structure of Refrigerant Introduction Portion>
Next, the
前述したように、冷媒導入部２９は、一方の冷媒出入口は室外熱交換器２３の他方の冷媒出入口に接続され、他方の冷媒出入口は室外機液管６３で閉鎖弁２５に接続されている。図２および図３に示すように、冷媒導入部２９は、分岐部２９ａと、第一接続部２９ｂと、第一撹拌部２９ｃと、第二接続部２９ｄと、第二撹拌部２９ｅと、第三接続部２９ｆとを有する。これら冷媒導入部２９を構成する部材は、室外熱交換器２３から膨張弁２４に向かって、つまり、暖房運転時の冷媒の流れる方向における下流側から上流側に向かって、分岐部２９ａ、第一接続部２９ｂ、第一撹拌部２９ｃ、第二接続部２９ｄ、第二撹拌部２９ｅ、第三接続部２９ｆの順に配置されている。
As described above, one refrigerant inlet/outlet of the
分岐部２９ａは円管を用いてＹ字形状に形成されており、一端が第一分岐管２９ａ１と第二分岐管２９ａ２の２股に分かれており、第一分岐管２９ａ１が分岐部２９ａより上方に配置された下部分配器８０ａに接続され、第二分岐管２９ａ２が分岐部２９ａおよび下部分配器８０ａより上方に配置された上部分配器８０ｂに接続されている。また、分岐部２９ａの他端は、図３に示す境界線Ｌ１で分岐部２９ａより下方に配置された第一接続部２９ｂの一端に連続している。分岐部２９ａは、上記のように下部分配器８０ａ、上部分配器８０ｂ、および、第一接続部２９ｂのそれぞれに接続されることで、機械室２００ａ内部において下部分配器８０ａや上部分配器８０ｂより下方、かつ、下部分配器８０ａや上部分配器８０ｂに接続される側が境界線Ｌ１側より上方となるように配置される。
The
分岐部２９ａは、空気調和機１が冷房運転を行うときは、室外熱交換器２３の下側パス２３ａから下部分配器８０ａを介して流入した冷媒と、室外熱交換器２３の上側パス２３ｂから上部分配器８０ｂを介して流入した冷媒とを合流させて、第一接続部２９ｂへと流出させる。また、空気調和機１が暖房運転を行うときは、第一接続部２９ｂから流入した冷媒を、下部分配器８０ａを介して室外熱交換器２３の下側パス２３ａへと、および、上部分配器８０ｂを介して室外熱交換器２３の上側パス２３ｂへと、分流させる。
When the air conditioner 1 performs a cooling operation, the
第一接続部２９ｂは円管であり、一端が前述したように境界線Ｌ１で分岐部２９ａに連続し、他端が境界線Ｌ２で第一撹拌部２９ｃの後述する第一開口部２９ｃ３に連続している。第一接続部２９ｂは、上記のように分岐部２９ａおよび第一撹拌部２９ｃにそれぞれ接続されることで、室外機２の機械室２００ａ内部において分岐部２９ａより下方、かつ、境界線Ｌ１側が境界線Ｌ２側より上方となるように配置される。
The
第一撹拌部２９ｃは円管を用いてＴ字形状に形成されており、上方に開口した第一開口部２９ｃ３と、室外機２の設置面に対して水平方向に開口した第二開口部２９ｃ４の２つの開口部を有する。また、第二開口部２９ｃ４と１８０度反対側には、端部が半球形状とされた衝突部２９ｃ１が形成されている。第一開口部２９ｃ３は、前述したように境界線Ｌ２で第一接続部２９ｂに連続している。第二開口部２９ｃ４は、境界線Ｌ３で第二接続部２９ｄに連続している。第一撹拌部２９ｃは、上記のように第一接続部２９ｂに接続されることで、室外機２の機械室２００ａ内部において第一接続部２９ｂより下方に配置される。そして、第二開口部２９ｃ４と衝突部２９ｃ１との間が、衝突空間２９ｃ２となっている。つまり、第二開口部２９ｃ４と衝突部２９ｃ１とは、衝突空間２９ｃ２を挟んで対向する配置となっている。
The first
第二接続部２９ｄは円管であり、一端が前述したように境界線Ｌ３で第一撹拌部２９ｃの第二開口部２９ｃ４に連続し、他端が境界線Ｌ４で第二撹拌部２９ｅの後述する第一開口部２９ｅ３に連続している。第二接続部２９ｄは、上記のように第一撹拌部２９ｃおよび第二撹拌部２９ｅにそれぞれ接続されることで、室外機２の機械室２００ａ内部において第一接続部２９ｂより下方、かつ、境界線Ｌ３側と境界線Ｌ４側とがほぼ同じ高さとなるように配置される。
The second connecting
第二撹拌部２９ｅは円管を用いてＴ字形状に形成されており、室外機２の設置面に対して水平方向に開口した第一開口部２９ｅ３と、上方に開口した第二開口部２９ｅ４の２つの開口部を有する。また、第二開口部２９ｅ４と１８０度反対側には、端部が半球形状とされた衝突部２９ｅ１が形成されている。第一開口部２９ｅ３は、前述したように境界線Ｌ４で第二接続部２９ｄに連続している。第二開口部２９ｅ４は、境界線Ｌ５で第二撹拌部２９ｅより上方に配置されている第三接続部２９ｆに連続している。第二撹拌部２９ｅは、上記のように第二接続部２９ｄに接続されることで、室外機２の機械室２００ａ内部において第一撹拌部２９ｃとほぼ同じ高さに配置される。そして、第二開口部２９ｅ４と衝突部２９ｅ１との間が、衝突空間２９ｅ２となっている。つまり、第二開口部２９ｅ４と衝突部２９ｅ１とは、衝突空間２９ｅ２を挟んで対向する配置となっている。
The second
第三接続部２９ｆは円管であり、一端が前述したように境界線Ｌ５で第二撹拌部２９ｅの第二開口部２９ｅ４に連続し、他端が第三接続部２９ｆより上方に配置されている室外機液管６３に接続されている。第三接続部２９ｆは、上記のように第二撹拌部２９ｅおよび室外機液管６３にそれぞれ接続されることで、室外機２の機械室２００ａ内部において第二撹拌部２９ｅより上方、かつ、室外機液管６３に接続する側が境界線Ｌ５側より上方となるように配置される。
なお、上記の冷媒導入部２９の説明で使用した境界線Ｌ１～Ｌ５は、各々が冷媒導入部２９の説明をわかりやすくするために図３に描いた仮想の境界線である。
The third connecting
Note that the boundary lines L1 to L5 used in the explanation of the
＜暖房運転時の室外機液管から室外熱交換器への冷媒の流れ＞
次に、空気調和機１が暖房運転を行う際に、冷媒導入部２９が、室外機液管６３から流入し室外熱交換器２３へと流出する冷媒に与える効果について、図２および図３を用いて説明する。
<Refrigerant flow from outdoor unit liquid pipe to outdoor heat exchanger during heating operation>
Next, FIG. 2 and FIG. 3 show the effect of the
空気調和機１が暖房運転を行うときは、図２を用いて先に説明したように、室内機３から閉鎖弁２５を経て室外機２の室外機液管６３に流入した冷媒が、膨張弁２４を通過する際に減圧されて気液二相冷媒となる。膨張弁２４から流出した冷媒は、室外機液管６３を流れて冷媒導入部２９に流入する。
When the air conditioner 1 performs heating operation, as described above using FIG. 24, it is depressurized and becomes a gas-liquid two-phase refrigerant. The refrigerant flowing out of the
図３に示すように、冷媒導入部２９に流入した冷媒は第三接続部２９ｆを流れ、第二開口部２９ｅ４を介して第二撹拌部２９ｅに流入する。第二撹拌部２９ｅに流入した冷媒は、その大部分が衝突部２９ｅ１へと流れて衝突部２９ｅ１に衝突して上方へと反転する。そして、反転した冷媒と第三接続部２９ｆから流入した冷媒とが衝突空間２９ｅ２でぶつかって撹拌されて、第二撹拌部２９ｅから第一開口部２９ｅ３を介して第二接続部２９ｄへと流出する。このように、第二撹拌部２９ｅに流入した冷媒は、ガス冷媒と液冷媒とが撹拌されて第二接続部２９ｄへと流れるので、第二接続部２９ｄを冷媒が流れる際に第二接続部２９ｄの内部で液冷媒が偏らない。
As shown in FIG. 3, the refrigerant that has flowed into the
第二接続部２９ｄを流れる冷媒は、第二開口部２９ｃ４を介して第一撹拌部２９ｃに流入する。第一撹拌部２９ｃに流入した冷媒は、その大部分が衝突部２９ｃ１へと流れて衝突部２９ｃ１に衝突して第二開口部２９ｃ４の方へと反転する。そして、反転した冷媒と第二接続部２９ｄから流入した冷媒とが衝突空間２９ｃ２でぶつかって撹拌されて、第一撹拌部２９ｃから第一開口部２９ｃ３を介して第一接続部２９ｂへと流出する。このように、第一撹拌部２９ｃに流入した冷媒は、ガス冷媒と液冷媒とが撹拌されて第一接続部２９ｂへと流れるので、第一接続部２９ｂを冷媒が流れる際に第一接続部２９ｂの内部で液冷媒が偏らない。
The refrigerant flowing through the
第一接続部２９ｂを流れる冷媒は分岐部２９へと流入し、第一分岐管２９ａ１と第二分岐管２９ａ２へと分流する。第一分岐管２９ａ１に分流した冷媒（図３に示す矢印ＦＲ１）は、下部分配器８０ａを介して下側パス２３ａへと流れ、第二分岐管２９ａ２に流入した冷媒（図３に示す矢印ＦＲ２）は、上部分配器８０ｂを介して上側パス２３ｂへと流れる。
The refrigerant flowing through the
以上に説明したように、空気調和機１の暖房運転時に膨張弁２４で減圧されて気液二相状態となった冷媒は、冷媒導入部２９の第一撹拌部２９ｃと第二撹拌部２９ｅとによって、ガス冷媒と液冷媒とが撹拌されて室外熱交換器２３の下側パス２３ａと上側パス２３ｂとに分配される。従って、各々のパスに流れる気液二相冷媒のガス冷媒と液冷媒との比率を均一にでき、室外熱交換器２３で発揮される熱交換能力の低下を抑制することができる。
As described above, the refrigerant that has been decompressed by the
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と異なるのは、冷媒導入部の第二撹拌部の形状であり、特に、第二撹拌部の衝突部の形状が、第一の実施形態と異なる。尚、上記以外の点については、第１の実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。 Next, a second embodiment of the invention will be described. What differs from the first embodiment is the shape of the second stirring part of the refrigerant introduction part, and in particular, the shape of the collision part of the second stirring part is different from the first embodiment. Since points other than the above are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.
＜第二撹拌部の形状＞
本実施
形態の冷媒導入部２９では、第一の実施形態の第二撹拌部２９ｅに代えて、図４に示す第二撹拌部２９ｇが備えられている。第二撹拌部２９ｇは円管を用いてＴ字形状に形成されており、室外機２の設置面に対して水平方向に開口した第一開口部２９ｇ３と、上方に開口した第二開口部２９ｇ４の２つの開口部を有する。また、第二開口部２９ｇ４と１８０度反対側には、衝突部２９ｇ１が球形状に形成されている。第一開口部２９ｇ３は、境界線Ｌ４で第二接続部２９ｄに連続している。第二開口部２９ｇ４は、境界線Ｌ５で第二撹拌部２９ｅより上方に配置されている第三接続部２９ｆに連続している。そして、第二開口部２９ｇ４と衝突部２９ｇ１との間が、衝突空間２９ｇ２となっている。つまり、第二開口部２９ｇ４と衝突部２９ｇ１とは、衝突空間２９ｇ２を挟んで対向する配置となっている。
なお、第１の実施形態と同様に、上記の第二撹拌部２９ｇの説明で使用した境界線Ｌ４とＬ５は、各々第二撹拌部２９ｇの説明をわかりやすくするために図４に描いた仮想の境界線である。
<Shape of second stirring unit>
In the
Note that, as in the first embodiment, the boundary lines L4 and L5 used in the explanation of the
＜暖房運転時の室外機液管から室外熱交換器への冷媒の流れ＞
上記のような第二撹拌部２９ｇを有する冷媒導入部２９を室外機２に備えた空気調和機１が暖房運転を行うとき、膨張弁２４から流出した冷媒は、室外機液管６３を流れて冷媒導入部２９に流入する。図４に示すように、冷媒導入部２９に流入した冷媒は第三接続部２９ｆを流れ、第二開口部２９ｇ４を介して第二撹拌部２９ｇに流入する。
<Refrigerant flow from outdoor unit liquid pipe to outdoor heat exchanger during heating operation>
When the air conditioner 1 including the
第二撹拌部２９ｇに流入した冷媒は、その大部分が衝突部２９ｇ１へと流れて衝突部２９ｇ１に衝突して上方へと反転する。そして、反転した冷媒と第三接続部２９ｆから流入した冷媒とが衝突空間２９ｇ２でぶつかって撹拌されて、第二撹拌部２９ｇから第一開口部２９ｅ３を介して第二接続部２９ｄへと流出する。このように、第二撹拌部２９ｇで撹拌されてガス冷媒と液冷媒との比率が均一化された冷媒が、第二接続部２９ｄへと流れる。
Most of the refrigerant that has flowed into the
前述したように、第二撹拌部２９ｇの衝突部２９ｇ１は球形状であり、また、図３と図４とを比較すれば明らかなように、本実施形態の衝突部２９ｇ１の方が第１の実施形態の衝突部２９ｅ１と比べて容積が大きくなるように形成されている。これらのことから、本実施形態の衝突部２９ｇ１の方が第１の実施形態の衝突部２９ｅ１と比べて冷媒がより撹拌される。そして、衝突部２９ｇ１である程度均一化された冷媒が第三接続部２９ｆから流入した冷媒と衝突空間２９ｇ２でぶつかってさらに冷媒の撹拌が起こる。このように、第二撹拌部２９ｇに流入した冷媒は、ガス冷媒と液冷媒とが撹拌されて第二接続部２９ｄへと流れるので、第二接続部２９ｄを冷媒が流れる際に第二接続部２９ｄの内部で液冷媒が偏らない。
As described above, the collision portion 29g1 of the
以上に説明したように、本実施形態の空気調和機１では、球形状の衝突部２９ｇ１を有する第二撹拌部２９ｇを備えた冷媒導入部２９が室外機２に設けられている。従って、第１の実施形態と比べて、より均一化された冷媒を室外熱交換器２３の下側パス２３ａと上側パス２３ｂとに分配できるので、各々のパスに流れる気液二相冷媒のガス冷媒と液冷媒との比率を均一にでき、室外熱交換器２３で発揮される熱交換能力の低下をより効果的に防ぐことができる。
As described above, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the
尚、以上に説明した実施形態では、第二撹拌部２９ｇの衝突部２９ｇ１を球形状とする場合を説明したが、第一撹拌部２９ｃの衝突部２９ｃ１を球形状としてもよく、また、衝突部２９ｇ１と衝突部２９ｃ１とをともに球形状としてもよい。また、衝突部２９ｇ１の形状は立方体などの別の形状でもよく、第１の実施形態の第２衝突部２９ｅ１より容積が大きければよい。ただし、衝突部２９ｃ１を球形状としたほうが、立方体形状など角のある形状とするよりは、衝突部２９ｃ１で冷媒が受ける圧力損失を低減できるため、球形状とするのが好ましい。
In the above-described embodiment, the collision part 29g1 of the
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第１の実施形態や第２の実施形態と異なるのは、冷媒導入部の第二撹拌部の形状であり、特に、第二撹拌部の衝突部の形状が、第１の実施形態や第２の実施形態と異なる。尚、上記以外の点については、第１の実施形態や第２の実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。 Next, a third embodiment of the invention will be described. The difference from the first embodiment and the second embodiment is the shape of the second stirring part of the refrigerant introduction part. different from the embodiment of Since points other than the above are the same as those of the first and second embodiments, detailed description thereof will be omitted.
＜第二撹拌部の形状＞
本実施形態の冷媒導入部２９では、第一の実施形態の第二撹拌部２９ｅや第二の実施形態の第二撹拌部２９ｇに代えて、図５に示す第二撹拌部２９ｈが備えられている。第二撹拌部２９ｈは円管を用いてＴ字形状に形成されており、室外機２の設置面に対して水平方向に開口した第一開口部２９ｈ３と、上方に開口した第二開口部２９ｈ４の２つの開口部を有する。また、第二開口部２９ｈ４と１８０度反対側には、第一開口部２９ｈ３に向かって斜めに上昇するように、つまり、図５の正面視で三角形状となるように衝突部２９ｈ１が形成されている。第一開口部２９ｈ３は、境界線Ｌ４で第二接続部２９ｄに連続している。第二開口部２９ｈ４は、境界線Ｌ５で第二撹拌部２９ｅより上方に配置されている第三接続部２９ｆに連続している。そして、第二開口部２９ｈ４と衝突部２９ｈ１との間が、衝突空間２９ｈ２となっている。つまり、第二開口部２９ｈ４と衝突部２９ｈ１とは、衝突空間２９ｈ２を挟んで対向する配置となっている。
なお、第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、上記の第二撹拌部２９ｇの説明で使用した境界線Ｌ４とＬ５は、各々第二撹拌部２９ｇの説明をわかりやすくするために図４に描いた仮想の境界線である。
<Shape of second stirring unit>
In the
Note that, as in the first and second embodiments, the boundary lines L4 and L5 used in the explanation of the
＜暖房運転時の室外機液管から室外熱交換器への冷媒の流れ＞
上記のような第二撹拌部２９ｈを有する冷媒導入部２９を室外機２に備えた空気調和機１が暖房運転を行うとき、膨張弁２４から流出した冷媒は、室外機液管６３を流れて冷媒導入部２９に流入する。図５に示すように、冷媒導入部２９に流入した冷媒は第三接続部２９ｆを流れ、第二開口部２９ｈ４を介して第二撹拌部２９ｈに流入する。
<Refrigerant flow from outdoor unit liquid pipe to outdoor heat exchanger during heating operation>
When the air conditioner 1 including the
第二撹拌部２９ｈに流入した冷媒は、その大部分が衝突部２９ｈ１へと流れて衝突部２９ｈ１に衝突して上方へと反転する。そして、反転した冷媒と第三接続部２９ｆから流入した冷媒とが衝突空間２９ｈ２でぶつかって撹拌されて、第二撹拌部２９ｈから第一開口部２９ｈ３を介して第二接続部２９ｄへと流出する。このように、第二撹拌部２９ｈに流入した冷媒は、ガス冷媒と液冷媒とが撹拌されて第二接続部２９ｄへと流れるので、第二接続部２９ｄを冷媒が流れる際に第二接続部２９ｄの内部で液冷媒が偏らない。
Most of the refrigerant that has flowed into the
衝突部２９ｈ１は、前述したように図５の正面視で三角形状となっている。また、図４と図５とを比較すれば明らかなように、本実施形態の衝突部２９ｈ１の方が第２の実施形態の衝突部２９ｇ１と比べて容積が小さい。これらのことから、本実施形態の衝突部２９ｈ１の方が第２の実施形態の衝突部２９ｇ１と比べて冷媒を撹拌する効果は少ない。一方で、衝突部２９ｈ１を形成する第三開口部２９ｈ５を閉じて形成された面が、第二接続部２９ｄに向かって斜めに傾いた形状とされているために、第１の実施形態の衝突部２９ｅ１や第２の実施形態の衝突部２９ｇ１と比べて、衝突部２９ｈ１で冷媒が受ける圧力損失が小さくなるので、第二撹拌部２９ｈから第二接続部２９ｄに冷媒が流れやすくなる。
The collision part 29h1 has a triangular shape when viewed from the front in FIG. 5, as described above. Further, as is clear from a comparison of FIGS. 4 and 5, the volume of the collision portion 29h1 of the present embodiment is smaller than that of the collision portion 29g1 of the second embodiment. For these reasons, the collision portion 29h1 of the present embodiment has less effect of agitating the refrigerant than the collision portion 29g1 of the second embodiment. On the other hand, since the surface formed by closing the third opening 29h5 forming the collision portion 29h1 has a shape inclined toward the
以上に説明したように、本実施形態の衝突部２９ｈ１の方が第１の実施形態の衝突部２９ｅ１や第２の実施形態の衝突部２９ｇ１と比べて、衝突部２９ｈ１で冷媒が受ける圧力損失が小さくなる。従って、冷媒が受ける圧力損失を減らしつつ、ガス冷媒と液冷媒との比率が均一化された冷媒を室外熱交換器２３の下側パス２３ａと上側パス２３ｂとに分配できる。これにより、各々のパスに流れる気液二相冷媒のガス冷媒と液冷媒との比率を均一にでき、室外熱交換器２３で発揮される熱交換能力の低下をより効果的に抑制することができる。
As described above, the collision portion 29h1 of the present embodiment has a higher pressure loss to the refrigerant than the collision portion 29e1 of the first embodiment and the collision portion 29g1 of the second embodiment. become smaller. Therefore, the refrigerant having a uniform ratio of gas refrigerant and liquid refrigerant can be distributed to the
尚、以上に説明した実施形態では、第二撹拌部２９ｈの衝突部２９ｈ１を三角形状とする場合を説明したが、第一撹拌部２９ｃの衝突部２９ｃ１を三角形状としてもよく、また、衝突部２９ｈ１と衝突部２９ｃ１とをともに三角形状としてもよい。
In the above-described embodiment, the collision portion 29h1 of the
１ 空気調和装置
２ 室外機
３ 室内機
１０ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２２ 四方弁
２３ 室外熱交換器
２３ａ 下側パス
２３ｂ 上側パス
２３ｃ 伝熱管
２７ アキュムレータ
２９ 冷媒導入部
２９ａ 分岐部
２９ａ１ 第一分岐管
２９ａ２ 第二分岐管
２９ｂ 第一接続部
２９ｃ 第一撹拌部
２９ｃ１ 衝突部
２９ｃ２ 衝突空間
２９ｃ３ 第一開口部
２９ｃ４ 第二開口部
２９ｄ 第二接続部
２９ｅ、２９ｇ、２９ｈ 第二撹拌部
２９ｅ１、２９ｇ１、２９ｈ１ 衝突部
２９ｅ２、２９ｇ２、２９ｈ２ 衝突空間
２９ｅ３、２９ｇ３、２９ｈ３ 第一開口部
２９ｅ４、２９ｇ４、２９ｈ４ 第二開口部
２９ｆ 第三接続部
６３ 室外機液管
８０ａ 下部分配器
８０ｂ 上部分配器
２００ａ 機械室
２００ｂ 熱交換室
1
Claims (4)
前記室外機は、暖房運転時に前記室内機から前記室外機に流入した冷媒を前記室外熱交換器の前記第一冷媒流路および前記第二冷媒流路に導く冷媒導入部を有し、
前記冷媒導入部は、冷媒の流れを前記第一冷媒流路と前記第二冷媒流路に分流する分岐部と、冷媒を撹拌する撹拌部とを有し、
前記撹拌部は、第一撹拌部と第二撹拌部とを有し、
前記第一撹拌部および前記第二撹拌部のそれぞれは、第一開口部と、第二開口部とを有し、
前記第一撹拌部の前記第一開口部が、前記分岐部に接続され、
前記第二撹拌部の前記第二開口部が、前記冷媒配管に接続され、
前記第一撹拌部の前記第二開口部と、前記第二撹拌部の前記第一開口部とが接続され、
暖房運転時の冷媒の流れる方向における下流側から上流側へと向かう方向に、前記分岐部、前記第一撹拌部、前記第二撹拌部の順で配置される、
ことを特徴とする空気調和機。 An air conditioner having an outdoor unit having an outdoor heat exchanger having a first refrigerant flow path and a second refrigerant flow path, and an indoor unit connected to the outdoor unit by refrigerant piping,
The outdoor unit has a refrigerant introduction part that guides the refrigerant that has flowed into the outdoor unit from the indoor unit during heating operation to the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path of the outdoor heat exchanger,
The refrigerant introduction part has a branching part that divides the flow of the refrigerant into the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path, and a stirring part that stirs the refrigerant,
The stirring unit has a first stirring unit and a second stirring unit,
Each of the first stirring section and the second stirring section has a first opening and a second opening,
The first opening of the first stirring section is connected to the branch section,
the second opening of the second stirring unit is connected to the refrigerant pipe,
The second opening of the first stirring section and the first opening of the second stirring section are connected,
The branching portion, the first stirring portion, and the second stirring portion are arranged in this order in the direction from the downstream side to the upstream side in the direction of refrigerant flow during heating operation,
An air conditioner characterized by:
前記室外機は、暖房運転時に前記室内機から前記室外機に流入した冷媒を前記室外熱交換器の前記第一冷媒流路および前記第二冷媒流路に導く冷媒導入部を有し、
前記冷媒導入部は、冷媒の流れを前記第一冷媒流路と前記第二冷媒流路に分流する分岐部と、撹拌部とを有し、
前記撹拌部は、第一撹拌部と第二撹拌部とを有し、
暖房運転時の冷媒の流れる方向における下流側から上流側へと向かう方向に、前記分岐部、前記第一撹拌部、前記第二撹拌部の順で配置され、
前記第一撹拌部は、流入した冷媒を衝突させてその流れを反転させる衝突部と、同衝突部によって反転させられた冷媒と前記第一撹拌部に流入した冷媒とを衝突させる衝突空間とを有し、
前記第二撹拌部は、流入した冷媒を衝突させてその流れを反転させる衝突部と、同衝突部によって反転させられた冷媒と前記第二撹拌部に流入した冷媒とを衝突させる衝突空間とを有する、
ことを特徴とする空気調和機。 An air conditioner having an outdoor unit having an outdoor heat exchanger having a first refrigerant flow path and a second refrigerant flow path, and an indoor unit connected to the outdoor unit by refrigerant piping,
The outdoor unit has a refrigerant introduction part that guides the refrigerant that has flowed into the outdoor unit from the indoor unit during heating operation to the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path of the outdoor heat exchanger,
The refrigerant introduction part has a branching part that divides the flow of the refrigerant into the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path, and a stirring part,
The stirring unit has a first stirring unit and a second stirring unit,
The branching portion, the first stirring portion, and the second stirring portion are arranged in this order in the direction from the downstream side to the upstream side in the direction in which the refrigerant flows during heating operation,
The first stirring section includes a collision section that causes the inflowing refrigerant to collide and reverse the flow, and a collision space that causes the refrigerant reversed by the collision section to collide with the refrigerant that has flowed into the first stirring section. have
The second stirring section includes a collision section that causes the inflowing refrigerant to collide and reverse the flow, and a collision space that causes the refrigerant reversed by the collision section to collide with the refrigerant that has flowed into the second stirring section. have
An air conditioner characterized by:
前記第一撹拌部の前記第一開口部が、前記分岐部に接続され、
前記第二撹拌部の前記第二開口部が、前記冷媒配管に接続され、
前記第一撹拌部の前記第二開口部と、前記第二撹拌部の前記第一開口部とが接続される、
ことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。 Each of the first stirring section and the second stirring section has a first opening and a second opening,
The first opening of the first stirring section is connected to the branch section,
the second opening of the second stirring unit is connected to the refrigerant pipe,
The second opening of the first stirring unit and the first opening of the second stirring unit are connected,
The air conditioner according to claim 2, characterized by:
前記第二撹拌部の前記第二開口部と前記衝突部とは、前記衝突空間を挟んで対向して配置される、
ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。 The second opening of the first stirring section and the collision section are arranged to face each other across the collision space,
The second opening of the second stirring part and the collision part are arranged to face each other across the collision space,
The air conditioner according to claim 3, characterized in that:
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