JP7357785B2 - 熱交換器、熱交換器を備えた室外機、および、室外機を備えた空気調和装置 - Google Patents
熱交換器、熱交換器を備えた室外機、および、室外機を備えた空気調和装置 Download PDFInfo
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Description
<空気調和装置100の構成>
図1は、実施の形態1に係る熱交換器30を備えた空気調和装置100の冷媒回路図である。なお、図1中の実線矢印は冷房運転時の冷媒の流れを示しており、図1中の破線矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。
図2は、実施の形態1に係る熱交換器30の第一の斜視図である。図3は、実施の形態1に係る熱交換器30の第二の斜視図である。なお、図2中および図3中の白抜き矢印は、ファン13によって発生する風の流れを示す。また、図2中および図3中の黒の破線矢印は、冷媒の流れを示す。
圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置12を介して熱交換器30に流入する。熱交換器30に流入した高温高圧のガス冷媒は、ファン13によって取り込まれた室外空気と熱交換して放熱しながら凝縮し、低温高圧の液冷媒となって熱交換器30から流出する。このとき、熱交換器30内を流れる冷媒は、図3に示すように、ガス配管37、第2ヘッダ35、第2熱交換体32、列渡しヘッダ33、第1熱交換体31、第1ヘッダ34、液配管36の順に流れる。熱交換器30から流出した低温高圧の液冷媒は、絞り装置21によって減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となり、室内熱交換器22に流入する。室内熱交換器22に流入した低温低圧の気液二相冷媒は、室内ファン23によって取り込まれた室内空気と熱交換して吸熱しながら蒸発し、室内空気を冷却するとともに低温低圧のガス冷媒となって室内熱交換器22から流出する。室内熱交換器22から流出した低温低圧のガス冷媒は、圧縮機11へ吸入され、再び高温高圧のガス冷媒となる。
圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置12を介して室内熱交換器22に流入する。室内熱交換器22に流入した高温高圧のガス冷媒は、室内ファン23によって取り込まれた室内空気と熱交換して放熱しながら凝縮し、室内空気を加熱するとともに低温高圧の液冷媒となって室内熱交換器22から流出する。室内熱交換器22から流出した低温高圧の液冷媒は、絞り装置21によって減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となり、熱交換器30に流入する。熱交換器30に流入した低温低圧の気液二相冷媒は、ファン13によって取り込まれた室外空気と熱交換して吸熱しながら蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって熱交換器30から流出する。このとき、熱交換器30内を流れる冷媒は、図2に示すように、液配管36、第1ヘッダ34、第1熱交換体31、列渡しヘッダ33、第2熱交換体32、第2ヘッダ35、ガス配管37の順に流れる。熱交換器30から流出した低温低圧のガス冷媒は、圧縮機11へ吸入され、再び高温高圧のガス冷媒となる。
扁平管38およびフィン39の表面温度が0℃以下となる低温環境において、暖房運転を行う場合には、熱交換器30には着霜が生じる。熱交換器30への着霜量が一定以上になると、ファン13によって発生する風が通過する熱交換器30の風路が閉塞され、熱交換器30の性能が低下し、暖房性能が低下する。そこで、暖房性能が低下した場合には、熱交換器30の表面の霜を溶かす除霜運転を行う。
熱交換器30が1つのみの熱交換体311を有する場合は、図4に示すように、熱交換体311の下端部に第1ヘッダ34が設けられ、熱交換体311の上端部に第2ヘッダ35が設けられ、列渡しヘッダ33は設けられない。そして、第1ヘッダ34に液配管36が接続され、第2ヘッダ35にガス配管37が接続される。
以下、実施の形態2について説明するが、実施の形態1と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
図5に示すように、実施の形態2に係る熱交換器30は、トップフロー型の室外機10aに搭載されている。熱交換器30は平面視してL字状を有し、2つの熱交換器30が平面視して矩形状を形成するように室外機10aに搭載されている。なお、熱交換器30は平面視して厳密にL字状を有していなくてもよい。また、2つの熱交換器30は、平面視して厳密に矩形状を形成していなくてもよい。
実施の形態2に係る熱交換器30は、空気の流れ方向に沿って複数の熱交換体を有している。具体的には、熱交換器30は、風上側の第1熱交換体31と風下側の第2熱交換体32とを有する。第1熱交換体31は、主側第1熱交換体31aと、主側第1熱交換体31aよりも扁平管38の数が少ない補助側第1熱交換体31bとで構成されている。第2熱交換体32は、主側第2熱交換体32aと、主側第2熱交換体32aよりも扁平管38の数が少ない補助側第2熱交換体32bとで構成されている。
図7は、実施の形態2に係る熱交換器30の暖房運転時の冷媒の流れを模式的に示す平面図である。図8は、実施の形態2に係る熱交換器30の暖房運転時の冷媒の流れを模式的に示す斜視図である。なお、図8は、図7の破線で囲まれた一方の熱交換器30のみを示しているが、もう一方の熱交換器30についても同様の構造および同様の冷媒の流れである。
図9は、実施の形態2に係る熱交換器30の除霜運転時の冷媒の流れを模式的に示す平面図である。図10は、実施の形態2に係る熱交換器30の除霜運転時の冷媒の流れを模式的に示す斜視図である。なお、図10は、図9の破線で囲まれた一方の熱交換器30のみを示しているが、もう一方の熱交換器30についても同様の構造および同様の冷媒の流れである。
以下、実施の形態3について説明するが、実施の形態2と重複するものについては説明を省略し、実施の形態2と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
実施の形態3に係る熱交換器30では、図13に示すように、ガス配管37の少なくとも一部が補助側第1ヘッダ34bの長軸方向に沿って設けられている。そして、ガス配管37は、補助側第1ヘッダ34bとその扁平管38が設けられている全領域34b1で接触している。また、ガス配管37は、補助側第1ヘッダ34bの下方に配置されている。
以下、実施の形態4について説明するが、実施の形態2と重複するものについては説明を省略し、実施の形態2と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
実施の形態4に係る熱交換器30では、図14に示すように、補助側第1ヘッダ34bと主側第1ヘッダ34aとが、高さ方向にずれており、補助側第1ヘッダ34bが主側第1ヘッダ34aよりも上側に配置されている。また、ガス配管37の少なくとも一部が補助側第1ヘッダ34bの長軸方向に沿って設けられている。そして、ガス配管37の少なくとも一部が補助側第1ヘッダ34bと接触している。また、ガス配管37は、補助側第1ヘッダ34bの下方に配置されている。そのため、ガス配管37の補助側第1ヘッダ34bと平行な部分(以下、平行部と称する)37bは、主側第1ヘッダ34aとほぼ同じ高さに配置されている。
以下、実施の形態5について説明するが、実施の形態2と重複するものについては説明を省略し、実施の形態2と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
実施の形態5に係る熱交換器30は、図15および図16に示す継手60を備えている。この継手60は、ガス配管37および主側第1ヘッダ34aと同じくアルミニウム製である。また、継手60の一側面には第一開口部60aが形成されており、継手60の上面には第二開口部60bが形成されている。そして、第一開口部60aと第二開口部60bとは、継手60の内部に形成されたL字状の連通穴60cによって連通している。なお、連通穴60cは、厳密にL字状でなくてもよい。
Claims (9)
- 複数の扁平管を有する熱交換体を空気の流れ方向に沿って少なくとも一つ以上備えた、室外機に搭載される熱交換器であって、
最も風上側の熱交換体の下端部に設けられる第1ヘッダと、
最も風下側の熱交換体の上端部または下端部に設けられる第2ヘッダと、
前記第1ヘッダに接続され、蒸発器として機能する際に冷媒が流入し、凝縮器として機能する際に冷媒が流出する液配管と、
前記第2ヘッダに接続され、蒸発器として機能する際に冷媒が流出し、凝縮器として機能する際に冷媒が流入するガス配管と、を備え、
前記ガス配管の少なくとも一部は前記第1ヘッダの長軸方向に沿って設けられており、
前記ガス配管は、少なくとも一部が前記第1ヘッダと接触している
熱交換器。 - 複数の扁平管を有し、主熱交換体と該主熱交換体よりも前記扁平管の数が少ない補助熱交換体とで構成された熱交換体を空気の流れ方向に沿って少なくとも一つ以上備えた、室外機に搭載される熱交換器であって、
最も風上側の補助側熱交換体の下端部に設けられた第1ヘッダと、
最も風上側の主側熱交換体の下端部に設けられた第2ヘッダと、
前記第1ヘッダに接続され、蒸発器として機能する際に冷媒が流入し、凝縮器として機能する際に冷媒が流出する液配管と、
前記第2ヘッダに接続され、蒸発器として機能する際に冷媒が流出し、凝縮器として機能する際に冷媒が流入するガス配管と、を備え、
前記ガス配管の少なくとも一部は前記第1ヘッダの長軸方向に沿って設けられており、
前記ガス配管は、少なくとも一部が前記第1ヘッダと接触している
熱交換器。 - 前記第1ヘッダと前記第2ヘッダとが高さ方向にずれており、
前記第1ヘッダが前記第2ヘッダよりも上側に配置されている
請求項2に記載の熱交換器。 - 内部にL字状の連通穴が形成された継手を備え、
前記ガス配管は、
L字状を有し、その角部に前記継手が設けられている
請求項1または2に記載の熱交換器。 - 前記ガス配管は、前記第1ヘッダの下方に配置されている
請求項1~4のいずれか一項に記載の熱交換器。 - 前記ガス配管は、前記第1ヘッダとその前記扁平管が設けられている全領域で接触している
請求項1~5のいずれか一項に記載の熱交換器。 - 請求項1~6のいずれか一項に記載の熱交換器を備えた
室外機。 - 前記熱交換器と、
側面に吸込口を有し上面に吹出口を有するケーシングと、
前記熱交換器の上側に設けられたファンと、を備え、
前記ケーシングは、内部に形成された機械室を覆う側面パネルを前記熱交換器の下側に有し、
前記熱交換器と前記側面パネルとの間には隙間が形成されている
請求項7に記載の室外機。 - 請求項7または8に記載の室外機を備えた
空気調和装置。
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- 2020-05-22 JP JP2022524841A patent/JP7357785B2/ja active Active
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