JP7210744B2 - Heat exchanger and refrigeration cycle equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、熱交換器及び冷凍サイクル装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a heat exchanger and a refrigerating cycle device.
冷凍サイクル装置には、冷媒と熱交換空気との間で熱交換を行うための熱交換器が搭載されている。この種の熱交換器は、重力方向に沿って配置される一対のヘッダと、各ヘッダ間に並列接続された複数の伝熱管と、隣り合う伝熱管の間に接合されたフィンと、を備えている。ヘッダには、熱交換器の内外を連通させる接続管がヘッダの側方から接続される。 A refrigeration cycle device is equipped with a heat exchanger for performing heat exchange between a refrigerant and heat exchange air. This type of heat exchanger includes a pair of headers arranged along the direction of gravity, a plurality of heat transfer tubes connected in parallel between the headers, and fins joined between adjacent heat transfer tubes. ing. A connecting pipe that communicates the inside and outside of the heat exchanger is connected to the header from the side of the header.
上述した熱交換器を蒸発器として機能させる場合、一方のヘッダには接続管を通じて液リッチの冷媒が供給される。一方のヘッダに供給された冷媒は、一方のヘッダ内を上方に流通する過程で、各伝熱管に分配される。伝熱管に分配された冷媒は、各伝熱管内を流通する過程で、各伝熱管の間を通過する熱交換空気とフィンを介して熱交換される。 When the heat exchanger described above functions as an evaporator, one header is supplied with a liquid-rich refrigerant through a connecting pipe. The refrigerant supplied to one header is distributed to each heat transfer tube in the process of upward circulation in one header. The refrigerant distributed to the heat transfer tubes exchanges heat with the heat exchange air passing between the heat transfer tubes through the fins while flowing through the heat transfer tubes.
しかしながら、上述した熱交換器では、接続管がヘッダに側方から接続される関係で、ヘッダ内において接続管の開口部よりも下方に位置する部分に、液体冷媒が滞留した無効空間が形成される可能性がある。この場合には、無効空間に滞留する冷媒の分だけ、熱交換器が保有する冷媒量が増加する。また、一方のヘッダに無効空間が形成されている場合、熱交換器を凝縮器として機能させた際に、無効空間に開口する伝熱管において冷媒が流通し難くなる。その結果、熱交換性能の低下を招く原因となる。 However, in the heat exchanger described above, since the connecting pipe is connected to the header from the side, an invalid space in which the liquid refrigerant stays is formed in a portion of the header located below the opening of the connecting pipe. There is a possibility that In this case, the amount of refrigerant held in the heat exchanger increases by the refrigerant staying in the void space. Further, when an invalid space is formed in one of the headers, when the heat exchanger functions as a condenser, it becomes difficult for the refrigerant to flow through the heat transfer tubes opening into the invalid space. As a result, it causes deterioration of heat exchange performance.
本発明が解決しようとする課題は、ヘッダ内に無効空間が形成されるのを抑制し、熱交換性能の向上を図ることができる熱交換器及び冷凍サイクル装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a heat exchanger and a refrigerating cycle apparatus capable of suppressing the formation of void spaces in the header and improving the heat exchange performance.
実施形態の熱交換器は、第1ヘッダ及び第2ヘッダと、複数の伝熱管と、接続管と、を備えている。第1ヘッダ及び第2ヘッダは、重力方向に沿って延びるとともに、互いに間隔をあけて並設されている。伝熱管は、第1ヘッダ及び第2ヘッダ間を接続するとともに、重力方向に間隔をあけて配列されている。接続管は、第1ヘッダ及び第2ヘッダのうち、一方のヘッダに接続され、一方のヘッダ内に冷媒を供給する。接続管は、仕切部と、引出部と、を備えている。仕切部は、一方のヘッダ内において一方のヘッダを重力方向で仕切るとともに冷媒を流通する冷媒流通路を有する。仕切部には、一方のヘッダ内と冷媒流通路とを重力方向に連通させる開口部が形成されている。引出部は、遷移部を含んでいる。遷移部は、仕切部に一体で形成されている。遷移部は、仕切部から離れるに従い重力方向に漸次増加しながら、重力方向から見て一方のヘッダの延在方向に交差する方向に漸次縮小する。 A heat exchanger according to an embodiment includes a first header, a second header, a plurality of heat transfer tubes, and connecting tubes. The first header and the second header extend along the direction of gravity and are arranged side by side with an interval therebetween. The heat transfer tubes connect between the first header and the second header, and are arranged at intervals in the direction of gravity. The connection pipe is connected to one of the first header and the second header, and supplies the refrigerant into the one header. The connection pipe has a partition and a drawer. The partition section has a refrigerant flow path that partitions the one header in the direction of gravity and allows the refrigerant to flow within the one header. The partition is formed with an opening that allows the inside of one of the headers and the refrigerant flow path to communicate in the direction of gravity. The lead-out includes a transition. The transition portion is integrally formed with the partition portion. The transition portion gradually shrinks in a direction crossing the extending direction of one header when viewed from the direction of gravity while gradually increasing in the direction of gravity as the distance from the partition portion increases.
以下、実施形態の熱交換器及び冷凍サイクル装置を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、例えば「平行」や「直交」、「中心」、「同軸」等の相対的又は絶対的な配置の表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差や同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。 Hereinafter, heat exchangers and refrigerating cycle devices according to embodiments will be described with reference to the drawings. In the following description, expressions of relative or absolute arrangement such as "parallel", "perpendicular", "center", "coaxial", etc. not only express such arrangement strictly, but also tolerances and It also represents a state of relative displacement with an angle or distance that provides the same function.
(第1の実施形態)
図1は、空気調和機1の概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態の冷凍サイクル装置である空気調和機1は、圧縮機2、四方弁3、室外熱交換器(熱交換器)4、膨張弁5及び室内熱交換器(熱交換器)6が冷媒流路7によって順次接続されて構成されている。なお、図1に示す例において、実線矢印は冷房時、破線矢印は暖房時の冷媒の流通方向を示している。(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioner 1. As shown in FIG.
As shown in FIG. 1, an air conditioner 1, which is a refrigeration cycle device of the present embodiment, includes a
圧縮機2は、圧縮機本体11とアキュムレータ12とを備えている。
アキュムレータ12は、圧縮機本体11に供給される冷媒のうち、液体冷媒を捕捉し、ガス冷媒を圧縮機本体11に供給する構成である。
圧縮機本体11は、アキュムレータ12を通して内部に取り込まれるガス冷媒を、圧縮して高温高圧のガス冷媒とする。The
The
The compressor
このような空気調和機1では、四方弁3により冷媒の流れを変えることで、冷房運転や暖房運転等が切り替えられる。例えば、冷房運転では、圧縮機2、四方弁3、室外熱交換器4、膨張弁5及び室内熱交換器6の順に、冷媒流路7内を冷媒が流れる。このとき、室外熱交換器4を凝縮器として機能させ、室内熱交換器6を蒸発器として機能させ、室内を冷房する。
一方、暖房運転では、冷媒流路7において、圧縮機2、四方弁3、室内熱交換器6、膨張弁5及び室外熱交換器4の順に、冷媒流路7内を冷媒が流れる。このとき、室内熱交換器6を凝縮器として機能させ、室外熱交換器4を蒸発器として機能させ、室内を暖房する。In such an air conditioner 1, the four-
On the other hand, in the heating operation, the refrigerant flows through the refrigerant passage 7 in the order of the
次に、室外熱交換器4について説明する。図2は、室外熱交換器4の部分断面図である。
図2に示すように、室外熱交換器4は、いわゆるパラレルフロー型の熱交換器である。室外熱交換器4は、第1ヘッダユニット21及び第2ヘッダユニット22と、複数の伝熱管23と、フィン24と、を備えている。なお、以下の説明では、各ヘッダユニット21,22の延在方向をZ方向とし、Z方向に直交する2方向をそれぞれX方向及びY方向として説明する。また、X方向、Y方向及びZ方向のうち、図中矢印方向をプラス(+)側とし、矢印とは反対の方向をマイナス(-)側として説明する。本実施形態において、室外熱交換器4は、Z方向が重力方向に沿うようにして設置されている。この場合、+Z側は上方に設定され、-Z側は下方に設定されている。Next, the
As shown in FIG. 2, the
第1ヘッダユニット21及び第2ヘッダユニット22は、X方向に間隔をあけた状態で、Z方向に沿って互いに平行に延在している。以下の説明では、室外熱交換器4を蒸発器として機能させる際を例にして説明する。この場合、第1ヘッダユニット21は、冷媒の入口側ヘッダとして機能する。第2ヘッダユニット22は、冷媒の出口側ヘッダとして機能する。
The
第1ヘッダユニット21は、第1筒部(第1ヘッダ)31と、第1蓋部32と、第1接続管33,34と、を備えている。
第1筒部31は、例えばZ方向に延びる円筒状に形成されている。
第1蓋部32は、第1筒部31の上端開口部を閉塞している。なお、本実施形態において、第1蓋部32の外周縁は、第1筒部31の上端開口縁にろう付け等によって接合されている。The
The first
The
各第1接続管33,34は、冷媒を第1筒部31内に導入するとともに、第1筒部31をZ方向で仕切る機能を有している。本実施形態において、第1接続管33,34は、例えば第1仕切用接続管33及び第1蓋用接続管34である。各第1接続管33,34は、冷媒流路7上に設けられたディストリビュータ(不図示)を介して冷媒が分配される。なお、各第1接続管33,34の詳細な構成については後述する。
Each of the
第2ヘッダユニット22は、第2筒部(第2ヘッダ)36と、第2蓋部37と、第2接続管38,39と、を備えている。
第2筒部36は、例えばZ方向に延びる円筒状に形成されている。
第2蓋部37は、第2筒部36の下端開口部を閉塞している。なお、本実施形態において、第2蓋部37の外周縁は、第2筒部36の下端開口縁にろう付け等によって接合されている。The
The second
The
各第2接続管38,39は、冷媒を第2筒部36内から排出するとともに、第2筒部36をZ方向で仕切る機能を有している。本実施形態において、第2接続管38,39は、例えば第2仕切用接続管38及び第2蓋用接続管39である。
Each of the second connecting
図3は、第1仕切用接続管33の周辺を示す室外熱交換器4の拡大斜視図である。図4は、図2のIV部拡大断面図である。
図3、図4に示すように、各伝熱管23は、X方向に延在するとともに、Z方向に間隔をあけて互いに平行に配列されている。伝熱管23は、例えばY方向を長軸方向とする扁平管である。図3に示すように、伝熱管23には、伝熱管23をX方向に貫通する流通孔23aがY方向に並んで複数形成されている。なお、各伝熱管23の断面形状は、適宜変更が可能である。FIG. 3 is an enlarged perspective view of the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
各伝熱管23における-X側端部は、第1ヘッダユニット21(第1筒部31)にそれぞれ接続されている。具体的に、上述した第1筒部31には、+X側に向けて開口する配管挿入口41が形成されている。配管挿入口41は、Z方向に間隔をあけて複数形成されている。各伝熱管23における-X側端部は、対応する配管挿入口41内に各別に挿入された状態で、配管挿入口41の内周面にろう付け等によって接続されている。この場合、各伝熱管23における-X側端部は、第1筒部31内に突出している。本実施形態において、各伝熱管23における-X側端縁は、第1筒部31の軸線O1上に位置している。各伝熱管23における-X側端縁は、軸線O1に対して+X側、若しくは-X側に位置していてもよい。なお、各伝熱管23における-X側端縁は、例えば第1筒部31の内周面と面一に配置されていてもよい。
The −X side end of each
図2に示すように、各伝熱管23における+X側端部は、第2ヘッダユニット22(第2筒部36)にそれぞれ接続されている。なお、各伝熱管23において、+X側端部の第2ヘッダユニット22への接続方法は、-X側端部の第1ヘッダユニット21への接続方法と同様である。すなわち、各伝熱管23における+X側端部は、第2筒部36に形成された配管挿入口(不図示)に差し込まれた状態で、ろう付け等によって第2筒部36に接続される。これにより、各伝熱管23は、各ヘッダユニット21,22間を並列接続している。
As shown in FIG. 2, the +X side end of each
フィン24は、Z方向で対向する伝熱管23同士の間にそれぞれ配置されている。フィン24は、上下両端部がZ方向で対向する伝熱管23に接合(例えば、ろう付け)された状態で、X方向に間隔をあけて配列されている。室外熱交換器4では、Z方向で対向する伝熱管23同士の間において、各フィン24の間の隙間をY方向に沿って熱交換空気が通過する。このとき、伝熱管23やフィン24を介して、伝熱管23内を流通する冷媒と、熱交換空気と、が熱交換される。なお、フィン24には、コルゲートフィンやプレートフィン等を用いることが可能である。
The
上述した第1仕切用接続管33は、第1筒部31におけるZ方向の中間部分に、Z方向に間隔をあけて接続されている。すなわち、第1仕切用接続管33は、第1筒部31をZ方向に複数の空間に仕切っている。
第1蓋用接続管34は、第1筒部31の下端開口部を閉塞して、第1筒部31の内外を仕切っている。The above-described first
The first
図5は、図3のV-V線に対応する断面図である。
図3、図5に示すように、第1仕切用接続管33は、管材により一体に形成されている。具体的に、第1仕切用接続管33は、+X側端部(先端部)に位置する仕切部51と、-X側端部(基端部)に位置する接続部(引出部)52と、仕切部51及び接続部52間に位置する遷移部(引出部)53と、を備えている。FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to line VV of FIG.
As shown in FIGS. 3 and 5, the first
仕切部51は、Z方向に潰れた扁平状をなしている。仕切部51は上壁と下壁を有し、上壁と下壁との間に冷媒を流通する冷媒流通路57(図4も参照)が形成されている。仕切部51の平面視形状は、筒部31の内周面形状に倣う円形状に形成されている。仕切部51の厚さは、隣り合う伝熱管23同士の配列ピッチよりも薄くなっている。仕切部51は、第1筒部31に形成された組付孔55を通じて第1筒部31に挿入されている。具体的に、組付孔55は、第1筒部31において、-X側に開口する平面視半円状のスリットである。仕切部51は、隣り合う伝熱管23同士の間に配置されることで、第1筒部31内をZ方向に仕切っている。
The
仕切部51の上壁には、上壁をZ方向に貫通する上側開口部51aが形成されている。上側開口部51aは、第1筒部31の軸線O1に対して-X側に位置している。平面視において、上側開口部51aは、円形状に形成されるとともに、上述した伝熱管23と重なり合わない位置に配置されている。上側開口部51aは、第1筒部31内と第1仕切用接続管33(仕切部51)の冷媒流通路57とを連通している。但し、上側開口部51aは、伝熱管23の一部と平面視で重なり合うように配置されていてもよい。また、上側開口部51aの平面視形状や数等は、適宜変更が可能である。
An
図5に示すように、仕切部51には、+X方向に突出する位置決め突起54が形成されている。位置決め突起54は、仕切部51における上壁及び下壁の少なくとも何れかに形成されていればよい。位置決め突起54は、第1筒部31のうち組付孔55に対してX方向で対向する位置に形成された位置決め孔56内に挿入されている。
As shown in FIG. 5, the
図3に示すように、遷移部53は、仕切部51の-X側端部に連なっている。遷移部53は、-X側に向かうに従いY方向に縮小するとともに、Z方向に漸次増加しながら、組付孔55から引き出されている。遷移部53における+X側端縁は、仕切部51の外周縁からY方向の両側に張り出す張出部53aを構成している。張出部53aは、上述した組付孔55の開口端面に近接又は当接している。
As shown in FIG. 3, the
接続部52は、遷移部53から-X側に延在している。接続部52は、X方向に直交する断面視が円形状に形成されている。接続部52には、上述した冷媒流路7が接続される。
The
図3、図5に示すように、第1仕切用接続管33を第1筒部31に組み付けるには、まず仕切部51を組付孔55内に挿入する。この際、位置決め突起54が位置決め孔56内に挿入されるとともに、張出部53aが組付孔55の開口端面に近接又は当接する位置まで仕切部51を差し込む。この状態で、第1筒部31の内周面や組付孔55の内周面、位置決め孔56の内周面に第1仕切用接続管33をろう付けする。これにより、組付孔55や位置決め孔56が閉塞されるとともに、仕切部51の外周縁が第1筒部31の内周面に密接した状態で、第1仕切用接続管33が第1筒部31に組み付けられる。
As shown in FIGS. 3 and 5 , in order to assemble the first
図2に示すように、第1蓋用接続管34は、上述した第1仕切用接続管33と同様に、仕切部51、接続部52及び遷移部53を有している。仕切部51は、第1筒部31の下端開口部を閉塞している。なお、第1蓋用接続管34は、例えば上述した第1仕切用接続管33と同様の方法により第1筒部31に組み付けることが可能である。
As shown in FIG. 2, the first
本実施形態の第1筒部内31は、第1蓋用接続管34と第1仕切用接続管33とで仕切られた第1空間S1、各第1仕切用接続管33で仕切られた第2空間S2及び第1仕切用接続管33と第1蓋部32とで仕切られた第3空間S3に分割されている。本実施形態において、各空間S1~S3の容積(Z方向の長さ)は、何れも同等に設定されている。但し、各空間S1~S3の容積は、適宜変更が可能である。また、各筒部31は、2つ若しくは4つ以上の空間に仕切ってもよい。
The first
図6は、図2のVI部拡大図である。
図6に示すように、第2仕切用接続管38は、上述した第1仕切用接続管33と同様に、仕切部51、接続部52及び遷移部53を有している。第2仕切用接続管38は、上述した上側開口部51aに替えて、仕切部51の下壁に下側開口部59が形成されている点以外は、第1仕切用接続管33と同様の構成である。FIG. 6 is an enlarged view of the VI part of FIG.
As shown in FIG. 6, the second
図2に示すように、第2蓋用接続管39は、上述した第2仕切用接続管38と同様に、仕切部51、接続部52及び遷移部53を有し、仕切部51の下壁に下側開口部59が形成されている。第2蓋用接続管39の仕切部51は、第2筒部36の上端開口部を閉塞している。
As shown in FIG. 2 , the second
本実施形態の第2筒部内36は、第2蓋部37と第2仕切用接続管38と第4空間S4、各第2仕切用接続管38で仕切られた第5空間S5、及び第2仕切用接続管38と第2蓋用接続管39とで仕切られた第6空間S6に分割されている。
The second
次に、上述した室外熱交換器4の作用を説明する。
まず、室外熱交換器4を蒸発器として機能させる場合について説明する。膨張弁5で減圧された冷媒は、液体冷媒又は乾き度の小さい液リッチの気液二相冷媒となって各第1接続管33,34内に流入する。各第1接続管33,34内に流入した冷媒は、接続部52、遷移部53及び仕切部51を経て上側開口部51aから第1筒部31内の各空間S1~S3に向けて上方に吐出される。各空間S1~S3内に流入した冷媒は、各空間S1~S3内を上方に流通しながら各伝熱管23に分配される。冷媒は、各伝熱管23内において、流通孔23aを+X側に向けて流れる。Next, the operation of the
First, the case where the
各伝熱管23を通過した冷媒は、第2筒部36内に流入した後、第2接続管38,39の下側開口部59を通じて第2接続管38,39内に流入する。第2接続管38,39内に流入した冷媒は、仕切部51、遷移部53及び接続部52を経て室外熱交換器4から排出される。
The refrigerant that has passed through each
本実施形態の室外熱交換器4において、熱交換空気は、Z方向で対向する伝熱管23同士の間において、各フィン24の間の隙間をY方向に通過する。そして、熱交換空気は、室外熱交換器4を通過する際に、伝熱管23やフィン24を介して、伝熱管23内を流通する冷媒と熱交換される。このとき、室外熱交換器4内に供給された冷媒は、伝熱管23を流通する過程で吸熱することで、熱交換空気を冷却するとともに、ガスリッチの気液二相冷媒になる。すなわち、第2筒部36にはガスリッチの気液二相冷媒が流入する。
In the
なお、室外熱交換器4を凝縮器として機能させる場合には、上述した作用と逆の流れで冷媒が流通する。すなわち、圧縮機2で圧縮された冷媒は、ガス冷媒又は乾き度の大きいガスリッチの気液二相冷媒となって各第2接続管38,39内に流入する。各第2接続管38,39内に流入した冷媒は、下側開口部59から第2筒部36内の各空間S4~S6に向けて下方に吐出される。各空間S1~S3内に流入した冷媒は、各空間S1~S3内を下方に流通しながら各伝熱管23に分配される。室外熱交換器4を凝縮器として機能させた際に、伝熱管23内を流通する冷媒は、伝熱管23を流通する過程で放熱されることで、熱交換空気を温めるとともに、液リッチの気液二相冷媒になる。
When the
その後、各伝熱管23を通過した冷媒は、第1筒部31内に流入した後、第1接続管33,34の上側開口部51aを通じて第1接続管33,34内に流入する。第1接続管33,34内に流入した冷媒は、仕切部51、遷移部53及び接続部52を経て室外熱交換器4から排出される。
After that, the refrigerant that has passed through each
ここで、本実施形態では、第1接続管33,34によって第1筒部31をZ方向に仕切るとともに、第1接続管33,34の仕切部51に第1筒部31内と冷媒流通路57とをZ方向に連通させる上側開口部51aが形成された構成とした。
この構成によれば、第1接続管33,34の仕切部51によって第1筒部31を仕切ることで、仕切部材と接続管とを別々に設ける場合に比べ、各空間S1~S3の最下点に上側開口部51aを配置することができる。これにより、各空間S1~S3内に液体冷媒が滞留するのを抑制し、第1筒部31内に無効空間(液体冷媒が滞留する空間)が形成されるのを抑制できる。その結果、室外熱交換器4が保有する冷媒量を削減することができる。また、無効空間が形成されるのを抑制できるので、例えば室外熱交換器4を凝縮器として使用した場合に、各伝熱管23と第1筒部31内との冷媒の流通がスムーズになる。Here, in the present embodiment, the first connecting
According to this configuration, by partitioning the first
特に、本実施形態では、仕切部51、接続部52及び遷移部53が一体で形成されているので、例えば仕切部51と接続部52及び遷移部53とを別体で形成する場合に比べ、部品点数の削減を図ることができる。また、部品点数の削減に伴い、第1筒部31との接続箇所(例えば、ろう付け箇所)も削減できるので、製造効率の向上も図ることができる。
In particular, in the present embodiment, the
本実施形態では、上側開口部51aが、仕切部51のうち、平面視で伝熱管23と重ならない位置に形成されている構成とした。
この構成によれば、上側開口部51aから吐出された冷媒が伝熱管23に当たるのを抑制できる。そのため、第1筒部31内において冷媒を上方に向けて効率的に吐出させることができる。In this embodiment, the
According to this configuration, it is possible to prevent the refrigerant discharged from the
本実施形態では、第1筒部31内が第1仕切用接続管33によって複数の空間S1~S3に仕切られる構成とした。
この構成によれば、各空間S1~S3内に対してそれぞれ上方に向けて冷媒が吐出されるので、各空間S1~S3の最上部まで冷媒を行き渡らせやすくなる。そのため、特に室外熱交換器4を蒸発器として機能させる場合に、各伝熱管23内に供給される液体冷媒の供給量の均一化を図ることができる。その結果、液体冷媒の蒸発が伝熱管の途中で完了してしまう(いわゆる、ドライアウト)のを抑制し、熱交換性能の向上を図ることができる。In the present embodiment, the inside of the first
According to this configuration, since the refrigerant is discharged upward into each of the spaces S1 to S3, the refrigerant can be easily distributed to the uppermost portion of each of the spaces S1 to S3. Therefore, especially when the
本実施形態では、第1蓋用接続管34が第1筒部31の下端開口部を閉塞する構成とした。
この構成によれば、第1筒部31の最下端から冷媒を吐出させることができるので、上述した無効空間が形成されるのをより確実に抑制できる。In this embodiment, the first
According to this configuration, the refrigerant can be discharged from the lowermost end of the first
本実施形態では、一体に連なる管材の先端部を扁平形状に潰して仕切部51とすることで、第1筒部31の直径が接続部52の直径よりも大きい場合であっても、第1筒部31内を仕切ることができる。この場合、第1筒部31の平面視外形に応じて、例えば仕切部51の扁平量(Z方向での潰し量)を調整すること等も可能である。
In the present embodiment, by flattening the distal end portion of the integrally connected tubular member to form the
そして、本実施形態では、上述した室外熱交換器4を備えていることで、低コストかつ熱交換性能に優れた高品質な空気調和機1を提供できる。
In addition, in the present embodiment, by including the
(第2の実施形態)
図7は、第2の実施形態に係る室外熱交換器4において、図4に対応する断面図である。以下の説明では、上述した第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、仕切部51の上下両側に開口部が形成されている点で上述した実施形態と相違している。(Second embodiment)
FIG. 7 is a sectional view corresponding to FIG. 4 in the
図7に示す第1仕切用接続管33において、仕切部51の下壁には、下側開口部51bが形成されている。下側開口部51bは、下壁をZ方向に貫通している。下側開口部51bは、平面視で上側開口部51aと重なり合っている。下側開口部51bの等価直径は、上側開口部51aの等価直径よりも小さくなっている。本実施形態において、下側開口部51bの等価直径は、上側開口部51aの等価直径の1/2程度に設定されている。等価直径とは、各開口部51a,51bの外周長さと等価な外周長さを有する真円の直径のことである。したがって、各開口部51a,51bが真円形状の場合には、各開口部51a,51bの直径と等価直径は等しくなる。なお、各開口部51a,51bは、平面視で重なり合わない位置に配置されていてもよい。また、下側開口部51bの等価直径は、上側開口部51aの等価直径以上であってもよい。
In the first
本実施形態では、仕切部51に上側開口部51a及び下側開口部51bが形成されている。そのため、仕切部51に対して上方に位置する上方空間(例えば、空間S3)、及び下方に位置する下方空間(例えば、空間S2)にそれぞれ冷媒を供給することが可能になる。よって、各空間S1~S3により均一に冷媒を供給できるとともに、Z方向に並ぶ各伝熱管23に均等に冷媒を供給することが可能になる。
In this embodiment, the
しかも、本実施形態では、上側開口部51aの等価直径は、下側開口部51bの等価直径よりも大きくなっている。
この構成によれば、仕切部51の上方空間に積極的に冷媒を供給することができる。一方で、下側開口部51bにより、空間S1,S2の上方空間に冷媒を供給することで、空間S1,S2の上方に接続する伝熱管23へ冷媒を供給することができる。Moreover, in this embodiment, the equivalent diameter of the
According to this configuration, the coolant can be positively supplied to the upper space of the
上述した実施形態では、室外熱交換器4のZ方向が重力方向に一致している場合について説明したが、必ずしも重力方向に一致している必要はなく、Z方向が重力方向に交差していてもよい。
上述した実施形態では、室外熱交換器4を例にして説明したが、室内熱交換器6に上述した実施形態の構成を採用してもよい。In the above-described embodiment, the case where the Z direction of the
Although the
上述した実施形態では、第1筒部31及び第2筒部36に各接続管33,34,38,39が接続された構成について説明したが、この構成に限られない。例えば、仕切用接続管のみを用いてもよく、蓋用接続管のみを用いてもよい。また、第1ヘッダユニット21及び第2ヘッダユニット22の何れかのみに接続管を用いてもよい。
上述した実施形態では、各筒部31,36が接続管によって複数の空間に仕切られた構成について説明したが、この構成に限られない。各筒部31,36内は、蓋用接続管や蓋部によって一つの空間に画成されていてもよい。In the embodiment described above, the configuration in which the
In the above-described embodiment, the configuration in which the
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、接続管が、一方のヘッダ内において一方のヘッダを重力方向で仕切る仕切部と、仕切部に一体で連なるとともに、一方のヘッダから外部に引き出される引出部と、を備え、仕切部には、一方のヘッダ内と冷媒流通路とを重力方向に連通させる開口部が形成されている構成とした。
この構成によれば、ヘッダ内に無効空間が形成されるのを抑制し、熱交換性能の向上を図ることができる。According to at least one embodiment described above, the connection pipe includes a partition portion that partitions the one header in the direction of gravity, and a drawer that is integrally connected to the partition portion and is pulled out from the one header. , and the partition has an opening that communicates the inside of one of the headers with the refrigerant flow path in the direction of gravity.
According to this configuration, it is possible to suppress the formation of void spaces in the header and improve the heat exchange performance.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
1…空気調和機、4…室外熱交換器(熱交換器)、6…室内熱交換器(熱交換器)、6…室内熱交換器(熱交換器)、23…伝熱管、31…第1筒部(第1ヘッダ)、33…第1仕切用接続管(接続管)、34…第1蓋用接続管(接続管)、36…第2筒部(第2ヘッダ)、38…第2仕切用接続管(接続管)、39…第2蓋用接続管(接続管)、51…仕切部、51a…上側開口部(開口部)、51b…下側開口部(開口部)、52…接続部(引出部)、53…遷移部(引出部)、57…冷媒流通路、59…下側開口部(接続管)、S1…第1空間(下方空間)、S2…第2空間(上方空間、下方空間)、S3…第3空間(上方空間) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Air conditioner, 4... Outdoor heat exchanger (heat exchanger), 6... Indoor heat exchanger (heat exchanger), 6... Indoor heat exchanger (heat exchanger), 23... Heat transfer tube, 31... No. 1 cylindrical part (first header), 33... first partition connecting pipe (connecting pipe), 34... first lid connecting pipe (connecting pipe), 36... second cylindrical part (second header), 38... second 2 partition connection pipe (connection pipe), 39 second lid connection pipe (connection pipe), 51 partition, 51a upper opening (opening), 51b lower opening (opening), 52 ... connection portion (drawer portion), 53 ... transition portion (drawer portion), 57 ... refrigerant flow path, 59 ... lower opening (connection pipe), S1 ... first space (lower space), S2 ... second space ( upper space, lower space), S3 ... third space (upper space)
Claims (5)
前記第1ヘッダ及び前記第2ヘッダ間を接続するとともに、重力方向に間隔をあけて配列された複数の伝熱管と、
前記第1ヘッダ及び前記第2ヘッダのうち、一方のヘッダに接続され、前記一方のヘッダ内に冷媒を供給する接続管と、を備え、
前記接続管は、
前記一方のヘッダ内において前記一方のヘッダを重力方向で仕切るとともに冷媒を流通する冷媒流通路を有する仕切部と、
前記仕切部に一体で連なるとともに、前記一方のヘッダから外部に引き出される引出部と、を備え、
前記仕切部には、前記一方のヘッダ内と前記冷媒流通路とを重力方向に連通させる開口部が形成され、
前記引出部は、前記仕切部に一体で形成されるとともに、前記仕切部から離れるに従い前記重力方向に漸次増加しながら、前記重力方向から見て前記一方のヘッダの延在方向に交差する方向に漸次縮小する遷移部を含んでいる、
熱交換器。
a first header and a second header extending along the direction of gravity and arranged side by side with a gap therebetween;
a plurality of heat transfer tubes connecting between the first header and the second header and arranged at intervals in the direction of gravity;
a connecting pipe connected to one of the first header and the second header and supplying a refrigerant into the one header;
The connection pipe is
a partitioning portion in the one header that partitions the one header in the direction of gravity and has a refrigerant flow passage through which the refrigerant flows;
a pull-out portion integrally connected to the partition portion and pulled out from the one header;
The partition is formed with an opening that communicates the inside of the one header with the refrigerant flow passage in the direction of gravity ,
The lead-out portion is integrally formed with the partition portion, and gradually increases in the direction of gravity as it separates from the partition portion, and extends in a direction intersecting the extending direction of the one header when viewed from the direction of gravity. containing a tapering transition ,
Heat exchanger.
前記開口部は、前記仕切部のうち、重力方向から見た平面視で前記伝熱管の端部と重ならない位置に形成されている、
請求項1に記載の熱交換器。the ends of the heat transfer tubes are inserted into the one header,
The opening is formed in the partition at a position that does not overlap the end of the heat transfer tube in a plan view viewed from the direction of gravity.
A heat exchanger according to claim 1.
前記開口部は、
前記上方空間に向けて開口する上方開口部と、
前記下方空間に向けて開口する下方開口部と、を備えている、
請求項1又は請求項2に記載の熱交換器。the partition part partitions the inside of the one header into an upper space and a lower space at an intermediate portion in the gravity direction of the one header;
The opening is
an upper opening that opens toward the upper space;
a lower opening that opens toward the lower space;
A heat exchanger according to claim 1 or claim 2.
請求項3に記載の熱交換器。the equivalent diameter of the upper opening is greater than the equivalent diameter of the lower opening;
A heat exchanger according to claim 3.
冷凍サイクル装置。Functioning the heat exchanger according to any one of claims 1 to 4 as an evaporator,
Refrigeration cycle equipment.
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