JP7372778B2 - Heat exchangers and air conditioners - 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。 The present invention relates to a heat exchanger and an air conditioner.
家庭用および業務用の空気調和機として、冷房運転および暖房運転の両方を行うことができるように構成された空気調和機が普及している。また、暖房運転は行わず、冷房運転のみを行う空気調和機もある。 BACKGROUND ART Air conditioners configured to perform both cooling and heating operations have become popular as home and commercial air conditioners. There are also air conditioners that perform only cooling operation without heating operation.
例えば特許文献1には、2本のヘッダパイプと、それらヘッダパイプ同士を連結する複数の扁平管とを備えた、サイドフロー方式のパラレルフロー型熱交換器が開示されている。ヘッダパイプ内には、複数の扁平管を複数のグループに区分する仕切り板が設けられている。特許文献1が開示する熱交換器は、冷房運転および暖房運転の両方を行う空気調和機に搭載される熱交換器である。
For example,
空気調和機においては、その運転効率を高めるために、熱交換器における熱交換量を大きくすることが求められている。 In an air conditioner, in order to increase its operating efficiency, it is required to increase the amount of heat exchanged in a heat exchanger.
本発明は、熱交換量を大きくすることが可能な熱交換器、およびその熱交換器を備えた空気調和機を提供する。 The present invention provides a heat exchanger capable of increasing the amount of heat exchange, and an air conditioner equipped with the heat exchanger.
また、本発明は、省スペース化が可能な熱交換器、およびその熱交換器を備えた空気調和機を提供する。 Further, the present invention provides a heat exchanger that can save space, and an air conditioner equipped with the heat exchanger.
本発明のある実施形態に係る熱交換器は、互いに離れて配置された第1ヘッダパイプおよび第2ヘッダパイプと、前記第1ヘッダパイプおよび前記第2ヘッダパイプに接続された複数の扁平管と、前記複数の扁平管のうちの隣り合う扁平管の間に配置された複数の放熱フィンと、前記第1ヘッダパイプおよび前記第2ヘッダパイプのそれぞれの内部を複数の空間に分割し、前記複数の扁平管を複数のグループに分ける複数の仕切り板とを備えた熱交換器であって、前記複数の空間に分割された前記第1ヘッダパイプは、前記熱交換器の外部から冷媒が供給される入口部を備え、前記複数の空間に分割された前記第1および第2ヘッダパイプの一方は、前記熱交換器の外部へ前記冷媒が排出される出口部を備え、前記第1ヘッダパイプが延びる方向に垂直な方向における前記入口部の内部空間の断面積は、前記出口部の内部空間の断面積の1.5-3.0倍である。 A heat exchanger according to an embodiment of the present invention includes a first header pipe and a second header pipe arranged apart from each other, and a plurality of flat pipes connected to the first header pipe and the second header pipe. , a plurality of heat radiation fins arranged between adjacent flat tubes of the plurality of flat tubes, and an interior of each of the first header pipe and the second header pipe are divided into a plurality of spaces, and the plurality of A heat exchanger comprising a plurality of partition plates that divide flat tubes into a plurality of groups, wherein the first header pipe divided into the plurality of spaces is supplied with a refrigerant from outside the heat exchanger. one of the first and second header pipes divided into the plurality of spaces has an outlet section through which the refrigerant is discharged to the outside of the heat exchanger; The cross-sectional area of the internal space of the inlet part in the direction perpendicular to the extending direction is 1.5-3.0 times the cross-sectional area of the internal space of the outlet part.
ある実施形態によれば、前記複数のグループは、前記冷媒の流れに対して最も上流側に位置するグループと、前記冷媒の流れに対して最も下流側に位置するグループとを含み、前記最も上流側に位置するグループに属する複数の扁平管は、前記入口部に接続されており、前記最も下流側に位置するグループに属する複数の扁平管は、前記出口部に接続されていてもよい。 According to an embodiment, the plurality of groups include a group located most upstream with respect to the flow of the refrigerant and a group located most downstream with respect to the flow of the refrigerant, and the plurality of groups include a group located most downstream with respect to the flow of the refrigerant, A plurality of flat tubes belonging to a group located on the side may be connected to the inlet portion, and a plurality of flat tubes belonging to a group located on the most downstream side may be connected to the outlet portion.
ある実施形態によれば、前記複数のグループは、前記冷媒の流れに対して二番目に上流側に位置するグループと、前記冷媒の流れに対して三番目に上流側に位置するグループとを含み、前記複数の空間に分割された前記第1ヘッダパイプは、前記二番目に上流側に位置するグループに属する複数の扁平管および前記三番目に上流側に位置するグループに属する複数の扁平管に接続されたターン部を備え、前記第1ヘッダパイプが延びる方向に垂直な方向における前記入口部の内部空間の断面積は、前記ターン部の内部空間の断面積の1.5-3.0倍であってもよい。 According to an embodiment, the plurality of groups include a group located second upstream with respect to the flow of the refrigerant and a group located third upstream with respect to the flow of the refrigerant. , the first header pipe divided into the plurality of spaces is divided into a plurality of flat pipes belonging to the group located on the second upstream side and a plurality of flat pipes belonging to the group located on the third upstream side. The cross-sectional area of the internal space of the inlet in the direction perpendicular to the direction in which the first header pipe extends is 1.5 to 3.0 times the cross-sectional area of the internal space of the turn. It may be.
ある実施形態によれば、前記第1ヘッダパイプは前記出口部を備えてもよい。 According to an embodiment, the first header pipe may include the outlet section.
ある実施形態によれば、前記入口部の内径は、前記出口部の内径の1.3-1.7倍であってもよい。 According to an embodiment, the inner diameter of the inlet section may be 1.3-1.7 times the inner diameter of the outlet section.
ある実施形態によれば、前記第1ヘッダパイプが延びる方向に垂直な方向における前記入口部の内部空間の断面積は、前記出口部の内部空間の断面積の2.0-2.5倍であってもよい。 According to an embodiment, the cross-sectional area of the internal space of the inlet section in the direction perpendicular to the direction in which the first header pipe extends is 2.0 to 2.5 times the cross-sectional area of the internal space of the outlet section. There may be.
本発明のある実施形態に係る空気調和機は、上記のいずれかの熱交換器を備える。 An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes any of the heat exchangers described above.
本発明のある実施形態に係る熱交換器は、互いに離れて配置された第1ヘッダパイプおよび第2ヘッダパイプと、前記第1ヘッダパイプおよび前記第2ヘッダパイプに接続された複数の扁平管と、前記複数の扁平管のうちの隣り合う扁平管の間に配置された複数の放熱フィンと、前記第1ヘッダパイプおよび前記第2ヘッダパイプのそれぞれの内部を複数の空間に分割し、前記複数の扁平管を複数のグループに分ける複数の仕切り板と、を備えた熱交換器であって、前記複数の空間に分割された前記第1ヘッダパイプは、前記熱交換器の外部から冷媒が供給される入口部を備え、前記熱交換器は、前記入口部に接続された第3ヘッダパイプをさらに備え、前記第1ヘッダパイプが延びる方向に垂直な方向における前記第3ヘッダパイプの内部空間の断面積は、前記入口部の内部空間の断面積の0.5-1.5倍である。 A heat exchanger according to an embodiment of the present invention includes a first header pipe and a second header pipe arranged apart from each other, and a plurality of flat pipes connected to the first header pipe and the second header pipe. , a plurality of heat radiation fins arranged between adjacent flat tubes of the plurality of flat tubes, and an interior of each of the first header pipe and the second header pipe are divided into a plurality of spaces, and the plurality of a plurality of partition plates that divide flat tubes into a plurality of groups, the first header pipe divided into the plurality of spaces is supplied with refrigerant from outside the heat exchanger. The heat exchanger further includes a third header pipe connected to the inlet part, and the heat exchanger further includes a third header pipe connected to the inlet part, and the inner space of the third header pipe in a direction perpendicular to the direction in which the first header pipe extends. The cross-sectional area is 0.5-1.5 times the cross-sectional area of the internal space of the inlet.
ある実施形態において、前記複数のグループは、前記冷媒の流れに対して最も上流側に位置するグループを含み、前記第3ヘッダパイプは、前記入口部と前記最も上流側に位置するグループに属する複数の扁平管との間に配置されており、前記入口部と前記最も上流側に位置するグループに属する複数の扁平管とは、前記第3ヘッダパイプを介して接続されていてもよい。 In one embodiment, the plurality of groups include a group located most upstream with respect to the flow of the refrigerant, and the third header pipe includes a plurality of groups belonging to the inlet section and the group located most upstream. The inlet portion and the plurality of flat tubes belonging to the group located most upstream may be connected via the third header pipe.
ある実施形態において、前記第3ヘッダパイプは、前記入口部を基準として前記複数の扁平管とは反対の側に配置されていてもよい。 In one embodiment, the third header pipe may be arranged on a side opposite to the plurality of flat tubes with respect to the inlet portion.
ある実施形態において、前記複数の空間に分割された前記第1および第2ヘッダパイプの一方は、前記熱交換器の外部へ前記冷媒が排出される出口部を備えてもよい。 In one embodiment, one of the first and second header pipes divided into the plurality of spaces may include an outlet portion through which the refrigerant is discharged to the outside of the heat exchanger.
ある実施形態において、前記第1ヘッダパイプは前記出口部を備えてもよい。 In some embodiments, the first header pipe may include the outlet section.
ある実施形態において、前記第1ヘッダパイプが延びる方向に垂直な方向における前記入口部の内部空間の断面積と、前記出口部の内部空間の断面積とは同じであってもよい。 In one embodiment, the cross-sectional area of the internal space of the inlet section and the cross-sectional area of the internal space of the outlet section in a direction perpendicular to the direction in which the first header pipe extends may be the same.
ある実施形態において、前記第3ヘッダパイプの内部空間の体積は、前記入口部の内部空間の体積の0.5-1.5倍であってもよい。 In one embodiment, the volume of the internal space of the third header pipe may be 0.5 to 1.5 times the volume of the internal space of the inlet.
ある実施形態において、前記第3ヘッダパイプの内径は、前記入口部の内径の0.8-1.2倍であってもよい。 In one embodiment, the inner diameter of the third header pipe may be 0.8-1.2 times the inner diameter of the inlet.
ある実施形態において、前記第1ヘッダパイプが延びる方向に垂直な方向における前記第3ヘッダパイプの内部空間の断面積は、前記入口部の内部空間の断面積の0.8-1.2倍であってもよい。 In one embodiment, the cross-sectional area of the internal space of the third header pipe in the direction perpendicular to the direction in which the first header pipe extends is 0.8 to 1.2 times the cross-sectional area of the internal space of the inlet. There may be.
本発明のある実施形態に係る空気調和機は、上記のいずれかの熱交換器を備える。 An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes any of the heat exchangers described above.
本発明のある実施形態に係る熱交換器は、互いに離れて配置された第1ヘッダパイプおよび第2ヘッダパイプと、前記第1ヘッダパイプおよび前記第2ヘッダパイプに接続された複数の扁平管と、前記複数の扁平管のうちの隣り合う扁平管の間に配置された複数の放熱フィンと、前記第1ヘッダパイプおよび前記第2ヘッダパイプのそれぞれの内部を複数の空間に分割し、前記複数の扁平管を複数のグループに分ける複数の仕切り板と、前記第1ヘッダパイプと前記第2ヘッダパイプとに固定されたサイドシートと、を備えた熱交換器であって、前記複数の空間に分割された前記第1ヘッダパイプは、前記熱交換器の外部から冷媒が供給される入口部を備え、前記複数のグループは、前記冷媒の流れに対して最も上流側に位置する第1グループおよび二番目に上流側に位置する第2グループを含み、前記複数の空間に分割された前記第2ヘッダパイプは、前記第1グループに属する複数の扁平管および前記第2グループに属する複数の扁平管に接続されたターン部を備え、前記サイドシートは内部に空間がある構造を有しており、前記サイドシートの内部空間は、前記ターン部の内部空間と繋がっている。 A heat exchanger according to an embodiment of the present invention includes a first header pipe and a second header pipe arranged apart from each other, and a plurality of flat pipes connected to the first header pipe and the second header pipe. , a plurality of heat radiation fins arranged between adjacent flat tubes of the plurality of flat tubes, and an interior of each of the first header pipe and the second header pipe are divided into a plurality of spaces, and the plurality of A heat exchanger comprising: a plurality of partition plates that divide the flat tubes into a plurality of groups; and a side sheet fixed to the first header pipe and the second header pipe, the heat exchanger comprising: The divided first header pipe includes an inlet portion through which refrigerant is supplied from outside the heat exchanger, and the plurality of groups include a first group located most upstream with respect to the flow of the refrigerant; The second header pipe, which includes a second group located on the second upstream side and is divided into the plurality of spaces, includes a plurality of flat pipes belonging to the first group and a plurality of flat pipes belonging to the second group. The side seat has a structure with a space inside, and the internal space of the side seat is connected to the internal space of the turn part.
ある実施形態において、前記サイドシートの内部空間は、前記入口部の内部空間から隔てられていてもよい。 In one embodiment, the interior space of the side sheet may be separated from the interior space of the entrance section.
ある実施形態において、前記サイドシートは、前記第1グループに属する複数の扁平管よりも上方に配置されていてもよい。 In one embodiment, the side sheet may be arranged above the plurality of flat tubes belonging to the first group.
ある実施形態において、前記複数の空間に分割された前記第1および第2ヘッダパイプの一方は、前記熱交換器の外部へ前記冷媒が排出される出口部を備えてもよい。 In one embodiment, one of the first and second header pipes divided into the plurality of spaces may include an outlet portion through which the refrigerant is discharged to the outside of the heat exchanger.
ある実施形態において、前記第1ヘッダパイプは前記出口部を備えてもよい。 In some embodiments, the first header pipe may include the outlet section.
ある実施形態において、前記サイドシートの内部空間の体積は、前記ターン部の内部空間の体積の0.5-1.5倍であってもよい。 In one embodiment, the volume of the inner space of the side sheet may be 0.5 to 1.5 times the volume of the inner space of the turn part.
本発明のある実施形態に係る空気調和機は、上記のいずれかの熱交換器を備える。 An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes any of the heat exchangers described above.
本発明のある実施形態に係る熱交換器は、互いに離れて配置された第1ヘッダパイプおよび第2ヘッダパイプと、前記第1ヘッダパイプおよび前記第2ヘッダパイプに接続された複数の扁平管と、前記複数の扁平管のうちの隣り合う扁平管の間に配置された複数の放熱フィンと、前記第1ヘッダパイプおよび前記第2ヘッダパイプのそれぞれの内部を複数の空間に分割し、前記複数の扁平管を複数のグループに分ける複数の仕切り板と、を備えた熱交換器であって、前記複数の空間に分割された前記第1ヘッダパイプは、前記熱交換器の外部から冷媒が供給される入口部を備え、前記複数のグループは、前記冷媒の流れに対して最も上流側に位置する第1グループを含み、前記複数の扁平管が延びる方向に垂直な方向における、前記熱交換器が備える全ての前記扁平管の内部空間の断面積の合計をAeとし、前記第1グループに属する全ての扁平管の内部空間の断面積の合計をA1としたとき、前記断面積の合計Aeに対する前記断面積の合計A1の割合は、0.40-0.80である。 A heat exchanger according to an embodiment of the present invention includes a first header pipe and a second header pipe arranged apart from each other, and a plurality of flat pipes connected to the first header pipe and the second header pipe. , a plurality of heat radiation fins arranged between adjacent flat tubes of the plurality of flat tubes, and an interior of each of the first header pipe and the second header pipe are divided into a plurality of spaces, and the plurality of a plurality of partition plates that divide flat tubes into a plurality of groups, the first header pipe divided into the plurality of spaces is supplied with refrigerant from outside the heat exchanger. the heat exchanger in a direction perpendicular to the direction in which the plurality of flat tubes extend, the plurality of groups including a first group located most upstream with respect to the flow of the refrigerant; When the total cross-sectional area of the internal spaces of all the flat tubes included in is A e , and the total cross-sectional area of the internal spaces of all the flat tubes belonging to the first group is A1 , the total cross-sectional area The ratio of the total cross-sectional area A 1 to A e is 0.40-0.80.
ある実施形態において、前記扁平管は、複数の穴がある多穴管であり、前記扁平管の内部空間の断面積は、前記複数の穴の断面積を合計した断面積であってもよい。 In one embodiment, the flat tube is a multi-hole tube having a plurality of holes, and the cross-sectional area of the internal space of the flat tube may be the sum of the cross-sectional areas of the plurality of holes.
ある実施形態において、前記複数のグループは、前記冷媒の流れに対して二番目に上流側に位置する第2グループを含み、前記第1グループに属する複数の扁平管のうちの一つの扁平管の内部空間の断面積をA11とし、前記第2グループに属する複数の扁平管のうちの一つの扁平管の内部空間の断面積をA21としたとき、前記断面積A11は、前記断面積A21の1.25-1.75倍であってもよい。 In one embodiment, the plurality of groups includes a second group located second upstream with respect to the flow of the refrigerant, and the plurality of flat tubes of one of the plurality of flat tubes belonging to the first group include When the cross-sectional area of the internal space is A11 , and the cross-sectional area of the internal space of one of the flat tubes belonging to the second group is A21 , the cross-sectional area A11 is the cross-sectional area It may be 1.25-1.75 times A21 .
ある実施形態において、前記第1グループに属する複数の扁平管のうちの一つの扁平管の内部空間の断面積をA11とし、前記複数のグループのうちの前記第1グループ以外のグループに属する複数の扁平管のうちの一つの扁平管の内部空間の断面積をAO1としたとき、前記断面積A11は、前記断面積AO1の1.25-1.75倍であってもよい。 In one embodiment, the cross-sectional area of the internal space of one of the plurality of flat tubes belonging to the first group is A11 , and the plurality of flat tubes belonging to a group other than the first group among the plurality of groups When the cross-sectional area of the internal space of one of the flat tubes is A O1 , the cross-sectional area A 11 may be 1.25 to 1.75 times the cross-sectional area A O1 .
ある実施形態において、前記第1グループに属する複数の扁平管は、前記入口部に接続されていてもよい。 In one embodiment, a plurality of flat tubes belonging to the first group may be connected to the inlet portion.
ある実施形態において、前記複数の空間に分割された前記第1および第2ヘッダパイプの一方は、前記熱交換器の外部へ前記冷媒が排出される出口部を備え、前記複数のグループのうちの前記第1グループ以外のグループの一つに属する複数の扁平管は、前記出口部に接続されていてもよい。 In one embodiment, one of the first and second header pipes divided into the plurality of spaces includes an outlet portion through which the refrigerant is discharged to the outside of the heat exchanger, A plurality of flat tubes belonging to one of the groups other than the first group may be connected to the outlet section.
ある実施形態において、前記第1ヘッダパイプは前記出口部を備えてもよい。 In some embodiments, the first header pipe may include the outlet section.
本発明のある実施形態に係る空気調和機は、上記のいずれかの熱交換器を備える。 An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes any of the heat exchangers described above.
本発明のある実施形態に係る熱交換器は、互いに離れて配置された第1ヘッダパイプおよび第2ヘッダパイプと、前記第1ヘッダパイプおよび前記第2ヘッダパイプに接続された複数の扁平管と、前記複数の扁平管のうちの隣り合う扁平管の間に配置された複数の放熱フィンと、前記第1ヘッダパイプおよび前記第2ヘッダパイプのそれぞれの内部を複数の空間に分割し、前記複数の扁平管を複数のグループに分ける複数の仕切り板と、前記第1ヘッダパイプと前記第2ヘッダパイプとに固定されたサイドシートと、を備えた熱交換器であって、前記複数の空間に分割された前記第1ヘッダパイプは、前記熱交換器の外部から冷媒が供給される入口部を備え、前記複数の空間に分割された前記第1および第2ヘッダパイプの一方は、前記熱交換器の外部へ前記冷媒が排出される出口部を備え、前記サイドシートは内部に空間がある構造を有しており、前記サイドシートの内部空間は、前記出口部の内部空間と繋がっている。 A heat exchanger according to an embodiment of the present invention includes a first header pipe and a second header pipe arranged apart from each other, and a plurality of flat pipes connected to the first header pipe and the second header pipe. , a plurality of heat radiation fins arranged between adjacent flat tubes of the plurality of flat tubes, and an interior of each of the first header pipe and the second header pipe are divided into a plurality of spaces, and the plurality of A heat exchanger comprising: a plurality of partition plates that divide the flat tubes into a plurality of groups; and a side sheet fixed to the first header pipe and the second header pipe, the heat exchanger comprising: The divided first header pipe includes an inlet portion through which refrigerant is supplied from outside the heat exchanger, and one of the first and second header pipes divided into the plurality of spaces is provided with an inlet portion to which a refrigerant is supplied from outside the heat exchanger. The refrigerant is provided with an outlet section through which the refrigerant is discharged to the outside of the container, and the side sheet has a structure with a space inside, and the inner space of the side sheet is connected to the inner space of the outlet section.
ある実施形態において、前記複数のグループは、前記冷媒の流れに対して最も下流側に位置するグループおよび二番目に下流側に位置するグループを含み、前記複数の空間に分割された前記第1および第2ヘッダパイプの他方は、前記最も下流側に位置するグループに属する複数の扁平管および前記二番目に下流側に位置するグループに属する複数の扁平管に接続されたターン部を備え、前記サイドシートの内部空間は、前記ターン部の内部空間から隔てられていてもよい。 In one embodiment, the plurality of groups include a group located most downstream with respect to the flow of the refrigerant and a group located second most downstream, and the first and second groups divided into the plurality of spaces The other side of the second header pipe includes a turn portion connected to a plurality of flat pipes belonging to the group located most downstream and a plurality of flat pipes belonging to the group located second most downstream, The interior space of the seat may be separated from the interior space of the turn portion.
ある実施形態において、前記サイドシートは、前記最も下流側に位置するグループに属する複数の扁平管よりも下方に配置されていてもよい。 In one embodiment, the side sheet may be arranged below a plurality of flat tubes belonging to the group located on the most downstream side.
ある実施形態において、前記第1ヘッダパイプは前記出口部を備えてもよい。 In some embodiments, the first header pipe may include the outlet section.
ある実施形態において、前記第1ヘッダパイプは前記出口部を備え、前記第2ヘッダパイプは前記ターン部を備えてもよい。 In one embodiment, the first header pipe may include the outlet section, and the second header pipe may include the turn section.
ある実施形態において、前記サイドシートの内部空間の体積は、前記出力部の内部空間の体積の0.5-1.5倍であってもよい。 In one embodiment, the volume of the internal space of the side sheet may be 0.5 to 1.5 times the volume of the internal space of the output part.
本発明のある実施形態に係る空気調和機は、上記のいずれかの熱交換器を備える。 An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes any of the heat exchangers described above.
本発明のある実施形態に係る熱交換器によれば、入口部の内部空間の断面積は、出口部の内部空間の断面積の1.5-3.0倍である。入口部の断面積を大きくすることで、熱交換器の上流側の内容積を大きくすることができる。熱交換器の上流側には、主に気体の冷媒が流れる。気体の冷媒が流れる上流側の内容積を大きくすることで、熱交換器の熱交換量を大きくすることができる。 According to a heat exchanger according to an embodiment of the present invention, the cross-sectional area of the internal space of the inlet part is 1.5-3.0 times the cross-sectional area of the internal space of the outlet part. By increasing the cross-sectional area of the inlet, the internal volume on the upstream side of the heat exchanger can be increased. Gaseous refrigerant mainly flows on the upstream side of the heat exchanger. By increasing the internal volume on the upstream side through which the gaseous refrigerant flows, the amount of heat exchanged by the heat exchanger can be increased.
また、本発明のある実施形態に係る熱交換器によれば、第1ヘッダパイプの入口部には第3ヘッダパイプが接続されている。第3ヘッダパイプの内部空間の断面積は、入口部の内部空間の断面積の0.5-1.5倍である。入口部にヘッダパイプを追加することで、熱交換器の上流側の内容積を大きくすることができる。熱交換器の上流側には、主に気体の冷媒が流れる。気体の冷媒が流れる上流側の内容積を大きくすることで、熱交換器の熱交換量を大きくすることができる。 Moreover, according to the heat exchanger according to an embodiment of the present invention, the third header pipe is connected to the inlet portion of the first header pipe. The cross-sectional area of the internal space of the third header pipe is 0.5 to 1.5 times the cross-sectional area of the internal space of the inlet. By adding a header pipe to the inlet, the internal volume on the upstream side of the heat exchanger can be increased. Gaseous refrigerant mainly flows on the upstream side of the heat exchanger. By increasing the internal volume on the upstream side through which the gaseous refrigerant flows, the amount of heat exchanged by the heat exchanger can be increased.
また、本発明のある実施形態に係る熱交換器によれば、サイドシートは内部に空間を有し、第2ヘッダパイプのターン部の内部空間は、サイドシートの内部空間と繋がっている。これにより、熱交換器の上流側の内容積を大きくすることができる。熱交換器の上流側には、主に気体の冷媒が流れる。気体の冷媒が流れる上流側の内容積を大きくすることで、熱交換器の熱交換量を大きくすることができる。 Moreover, according to the heat exchanger according to an embodiment of the present invention, the side seat has a space inside, and the interior space of the turn portion of the second header pipe is connected to the interior space of the side seat. Thereby, the internal volume on the upstream side of the heat exchanger can be increased. Gaseous refrigerant mainly flows on the upstream side of the heat exchanger. By increasing the internal volume on the upstream side through which the gaseous refrigerant flows, the amount of heat exchanged by the heat exchanger can be increased.
また、本発明のある実施形態に係る熱交換器によれば、熱交換器が備える全ての扁平管の内部空間の断面積の合計値に対する、第1グループに属する全ての扁平管の内部空間の断面積の合計値の割合は、0.40-0.80である。上流側の扁平管の内部空間の断面積を大きくすることで、熱交換器の上流側の内容積を大きくすることができる。熱交換器の上流側には、主に気体の冷媒が流れる。気体の冷媒が流れる上流側の内容積を大きくすることで、熱交換器の熱交換量を大きくすることができる。 Moreover, according to the heat exchanger according to an embodiment of the present invention, the internal space of all the flat tubes belonging to the first group is The ratio of the total cross-sectional area is 0.40-0.80. By increasing the cross-sectional area of the internal space of the upstream flat tube, the internal volume of the upstream side of the heat exchanger can be increased. Gaseous refrigerant mainly flows on the upstream side of the heat exchanger. By increasing the internal volume on the upstream side through which the gaseous refrigerant flows, the amount of heat exchanged by the heat exchanger can be increased.
また、本発明のある実施形態に係る熱交換器によれば、サイドシートは内部に空間を有し、出口部の内部空間は、サイドシートの内部空間と繋がっている。これにより、サイドシートを受液器(レシーバ)として用いることができる。サイドシートを受液器として用いることにより、受液器を別途設ける必要が無くなる。これにより、空気調和機の省スペース化を実現することができる。熱交換器を室外機に搭載する形態においては、室外機の省スペース化を実現することができる。 Moreover, according to the heat exchanger according to an embodiment of the present invention, the side seat has a space inside, and the interior space of the outlet portion is connected to the interior space of the side seat. Thereby, the side sheet can be used as a liquid receiver. By using the side sheet as a liquid receiver, there is no need to separately provide a liquid receiver. This makes it possible to save space in the air conditioner. In a configuration in which the heat exchanger is mounted on the outdoor unit, space saving of the outdoor unit can be realized.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る熱交換器および空気調和機を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、詳細な説明の繰り返しは省略する。また、以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, a heat exchanger and an air conditioner according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Similar components are given the same reference numerals, and repeated detailed descriptions will be omitted. Moreover, the following embodiments are illustrative, and the present invention is not limited to the following embodiments.
実施形態を分かりやすく説明するために、図中のx方向を左右方向、y方向を奥行き方向、z軸方向を上下方向として、各部材の形状および部材同士の位置関係などを説明する場合がある。熱交換器を備えた装置が水平な平面に設置された場合、上下方向は鉛直方向に概ね平行となり得、左右方向および奥行き方向は水平方向に概ね平行となり得る。しかし、本発明は上下方向、左右方向および奥行き方向は、それに限定されず、鉛直方向および水平方向に対して傾いていてもよい。 In order to explain the embodiments in an easy-to-understand manner, the shape of each member and the positional relationship between the members may be described with the x direction in the drawings as the left-right direction, the y direction as the depth direction, and the z-axis direction as the up-down direction. . When a device including a heat exchanger is installed on a horizontal plane, the up-down direction may be approximately parallel to the vertical direction, and the left-right direction and the depth direction may be approximately parallel to the horizontal direction. However, the present invention is not limited to the up-down direction, the left-right direction, and the depth direction, and may be inclined with respect to the vertical direction and the horizontal direction.
実施形態を分かりやすく説明するために、図面において、熱交換器の各種構成要素の内部を透かして示している場合がある。 In order to explain the embodiments in an easy-to-understand manner, the inside of various components of the heat exchanger may be shown transparently in the drawings.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る熱交換器1を示す正面図である。第1実施形態に係る熱交換器1は、いわゆるパラレルフロー型の熱交換器である。図1における上方を熱交換器1の上側とし、下方を熱交換器1の下側として説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a front view showing a
熱交換器1は、第1ヘッダパイプ10と、第2ヘッダパイプ20と、複数の扁平管2と、複数の放熱フィン3と、仕切り板51、52、53と、サイドシート61、62とを備える。
The
第1ヘッダパイプ10および第2ヘッダパイプ20のそれぞれは、内部に空間がある筒形状を有する。第1ヘッダパイプ10および第2ヘッダパイプ20は、左右方向に互いに離れて配置されている。第1ヘッダパイプ10および第2ヘッダパイプ20のそれぞれは、その長手方向が上下方向に沿うように配置されている。
Each of the
第1ヘッダパイプ10には、その上端を閉鎖するキャップ55と、その下端を閉鎖するキャップ57とが設けられている。第2ヘッダパイプ20には、その上端を閉鎖するキャップ56と、その下端を閉鎖するキャップ58とが設けられている。キャップ55、56、57、58は、第1ヘッダパイプ10および第2ヘッダパイプ20それぞれの両端部からの冷媒流出を防いでいる。
The
複数の扁平管2のそれぞれは、その長手方向が左右方向に沿うように配置されている。扁平管2のそれぞれは、その一端が第1ヘッダパイプ10に接続され、他端が第2ヘッダパイプ20に接続されている。扁平管2の本数は、要求される熱交換量および圧力損失に応じて適宜設定することができ、例えば30-160本であるが、これに限定されない。図1では、熱交換器1の構造が分かりやすい図面とするために、扁平管2の本数を20本に抑えて図示している。
Each of the plurality of
扁平管2の内部には、冷媒が流れる冷媒通路となる貫通穴が開いている。本実施形態の扁平管2は多穴管であり、1本の扁平管2には複数の貫通穴が開いている。複数の貫通穴それぞれの内部空間は、第1ヘッダパイプ10の内部空間および第2ヘッダパイプ20の内部空間と繋がっている。複数の扁平管2と、第1および第2ヘッダパイプ10および20とは、ロウ付または溶着によって接合され得る。
Inside the
複数の扁平管2は、上下方向に間隔を開けて配置されている。複数の放熱フィン3は、複数の扁平管2のうちの隣り合う扁平管2の間に配置されている。また、放熱フィン3は、最も上側に位置する扁平管2の上方に配置されるとともに、最も下側に位置する扁平管2の下方にも配置されている。本実施形態の放熱フィン3は、コルゲートフィンであるが、それに限定されない。放熱フィン3は、例えばプレートフィンであってもよい。扁平管2と放熱フィン3とは、ロウ付または溶着によって接合され得る。
The plurality of
最も上側に位置する放熱フィン3の上方には、サイドシート61が配置されている。最も下側に位置する放熱フィン3の下方には、サイドシート62が配置されている。
A
サイドシート61および62のそれぞれは、その長手方向が左右方向に沿うように配置されている。サイドシート61は、その一端が第1ヘッダパイプ10の上部に固定され、他端が第2ヘッダパイプ20の上部に固定されている。サイドシート62は、その一端が第1ヘッダパイプ10の下部に固定され、他端が第2ヘッダパイプ20の下部に固定されている。サイドシート61および62と、第1および第2ヘッダパイプ10および20とは、ロウ付または溶着によって接合され得る。サイドシート61および62は、放熱フィン3とロウ付または溶着によって接合されていてもよい。扁平管2、放熱フィン3、サイドシート61および62の組によりコア4が構成される。
Each of the
第1ヘッダパイプ10、第2ヘッダパイプ20、扁平管2、放熱フィン3、サイドシート61および62のそれぞれの材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の熱伝導性の高い金属材料が用いられ得る。
As materials for each of the
仕切り板51、52、53は、第1ヘッダパイプ10および第2ヘッダパイプ20のそれぞれの内部を複数の空間に分割する。仕切り板51および53は、第1ヘッダパイプ10の内部に設けられている。仕切り板52は、第2ヘッダパイプ20の内部に設けられている。第1および第2ヘッダパイプ10および20と仕切り板51、52、53とは、ロウ付または溶着によって接合され得る。
The
仕切り板51は仕切り板53よりも上方に位置している。上下方向において、仕切り板52は、仕切り板51と仕切り板53との間の高さに位置している。仕切り板51および53は、第1ヘッダパイプ10を入口部11、第2ターン部12、出口部13の3個の部屋に分けている。仕切り板52は、第2ヘッダパイプ20を第1ターン部21、第3ターン部23の2個の部屋に分けている。
The
入口部11には、熱交換器1の外部から冷媒が供給される。第1ターン部21では、左方向に流れていた冷媒が、右方向に折り返す。第2ターン部12では、右方向に流れていた冷媒が、左方向に折り返す。第3ターン部23では、左方向に流れていた冷媒が、右方向に折り返す。出口部13からは、熱交換器1の外部へ冷媒が排出される。
Refrigerant is supplied to the
仕切り板51、52、53は、また、複数の扁平管2を複数のグループに分けている。図2は、複数のグループに分けられた複数の扁平管2を示す図である。本実施形態では、複数の扁平管2は、第1グループ71、第2グループ72、第3グループ73、第4グループ74の4個のグループに分けられている。グループの数は任意であり、3個以下でもよいし、5個以上でもよい。
The
仕切り板51よりも上方に位置する扁平管2は、第1グループ71に属する。上下方向において、仕切り板51と仕切り板52との間に位置する扁平管2は、第2グループ72に属する。上下方向において、仕切り板52と仕切り板53との間に位置する扁平管2は、第3グループ73に属する。仕切り板53よりも下方に位置する扁平管2は、第4グループ74に属する。
The
図1および図2を参照して、第1グループ71に属する扁平管2のそれぞれは、その一端が入口部11に接続され、他端が第1ターン部21に接続されている。第1グループ71に属する扁平管2のそれぞれの内部空間は、入口部11の内部空間31と繋がっている。また、第1グループ71に属する扁平管2のそれぞれの内部空間は、第1ターン部21の内部空間41と繋がっている。
Referring to FIGS. 1 and 2, each of the
第2グループ72に属する扁平管2のそれぞれは、その一端が第2ターン部12に接続され、他端が第1ターン部21に接続されている。第2グループ72に属する扁平管2のそれぞれの内部空間は、第1ターン部21の内部空間41と繋がっている。また、第2グループ72に属する扁平管2のそれぞれの内部空間は、第2ターン部12の内部空間32と繋がっている。
Each of the
第3グループ73に属する扁平管2のそれぞれは、その一端が第2ターン部12に接続され、他端が第3ターン部23に接続されている。第3グループ73に属する扁平管2のそれぞれの内部空間は、第2ターン部12の内部空間32と繋がっている。また、第3グループ73に属する扁平管2のそれぞれの内部空間は、第3ターン部23の内部空間43と繋がっている。
Each of the
第4グループ74に属する扁平管2のそれぞれは、その一端が出口部13に接続され、他端が第3ターン部23に接続されている。第4グループ74に属する扁平管2のそれぞれの内部空間は、出口部13の内部空間33と繋がっている。また、第4グループ74に属する扁平管2のそれぞれの内部空間は、第3ターン部23の内部空間43と繋がっている。
Each of the
冷媒の流れを基準とした場合、第1グループ71は、最も上流側に位置するグループである。第2グループ72は、二番目に上流側に位置するグループである。第3グループ73は、三番目に上流側に位置するグループである。第4グループ74は、最も下流側に位置するグループである。第3グループ73は、二番目に下流側に位置するグループとも表現できる。
Based on the flow of refrigerant, the
入口部11には、冷媒供給管5が設けられている。出口部13には、冷媒排出管6が設けられている。入口部11には、冷媒供給管5を介して、熱交換器1の外部から冷媒が供給される。例えば、後述する圧縮機から入口部11に冷媒が供給される。
A
入口部11に供給された冷媒は、第1グループ71に属する扁平管2を通って、第1ターン部21に流入する。すなわち、冷媒は、第1グループ71に属する扁平管2の内部を右から左の方向へ流れる。第1ターン部21に流入した冷媒は、次に、第2グループ72に属する扁平管2を通って、第2ターン部12に流入する。冷媒は、第2グループ72に属する扁平管2の内部を左から右の方向へ流れる。
The refrigerant supplied to the
第2ターン部12に流入した冷媒は、次に、第3グループ73に属する扁平管2を通って、第3ターン部23に流入する。冷媒は、第3グループ73に属する扁平管2の内部を右から左へ流れる。第3ターン部23に流入した冷媒は、次に、第4グループ74に属する扁平管2を通って、出口部13に流入する。冷媒は、第4グループ74に属する扁平管2の内部を左から右の方向へ流れる。出口部13に流入した冷媒は、冷媒排出管6を通って、熱交換器1の外部へ排出される。冷媒は、熱交換器1内を流れる過程で、熱交換器1外部の気体と熱交換を行う。熱交換器1の外部へ排出された冷媒は、例えば、後述する膨張弁に供給される。
The refrigerant that has flowed into the
本実施形態では、第1ヘッダパイプ10が延びる上下方向に垂直な方向における入口部11の内部空間31の断面積は、出口部13の内部空間33の断面積よりも大きい。本実施形態の第1ヘッダパイプ10としては、内部の位置によって断面積が異なる一本のパイプを用いてもよいし、断面積が互いに異なる二本以上のパイプを組み合わせて第1ヘッダパイプ10を構成してもよい。
In this embodiment, the cross-sectional area of the
図3は、入口部11および出口部13の断面を示す図である。図3に示す断面は、上下方向に垂直な方向の断面である。言い換えると、左右方向と奥行き方向とがなす面に平行な断面である。図3では、内部空間の断面部分を斜線で示している。
FIG. 3 is a diagram showing a cross section of the
図3に示すように、入口部11の内部空間31の断面積は、出口部13の内部空間33の断面積よりも大きい。本実施形態では、入口部11の内部空間31の断面積は、出口部13の内部空間33の断面積の1.5-3.0倍である。
As shown in FIG. 3, the cross-sectional area of the
入口部11および出口部13それぞれの断面が正円形状を有する場合、入口部11の内径D11は、出口部13の内径D13の1.3-1.7倍である。なお、入口部11および出口部13の断面形状は、正円に限定されない。それらの断面形状は、例えば、楕円であってもよいし、矩形であってもよい。断面積の比較は、それぞれの部材の任意の位置の断面積同士を比較する。例えば、それぞれの部材の最も断面積が大きくなる位置における、断面積同士を比較してもよい。また、例えば、上下方向におけるそれぞれの部材の概ね中央部における、断面積同士を比較してもよい。
When the
このように、入口部11の断面積を大きくすることで、熱交換器1の上流側の内容積を大きくすることができる。熱交換器1の上流側には、主に気体の冷媒が流れる。気体の冷媒が流れる上流側の内容積を大きくすることで、熱交換器1の熱交換量を大きくすることができる。
In this way, by increasing the cross-sectional area of the
要求される熱交換量および圧力損失等の各種要因に応じて、入口部11の内部空間31の断面積は、出口部13の内部空間33の断面積の2.0-2.5倍であってもよい。上記と同様に、入口部11の断面積を大きくすることで、熱交換器1の上流側の内容積を大きくすることができ、熱交換器1の熱交換量を大きくすることができる。
Depending on various factors such as the required heat exchange amount and pressure loss, the cross-sectional area of the
また、入口部11の内部空間31の断面積は、第2ターン部12の内部空間32の断面積よりも大きくてもよい。図3は、第2ターン部12の断面をさらに示している。図3に示す例では、第2ターン部12の内部空間32の断面積は、出口部13の内部空間33の断面積と同じであるが、互いに異なっていてもよい。
Further, the cross-sectional area of the
本実施形態では、入口部11の内部空間31の断面積は、第2ターン部12の内部空間32の断面積の1.5-3.0倍である。入口部11および第2ターン部12それぞれの断面が正円形状を有する場合、入口部11の内径D11は、第2ターン部12の内径D12の1.3-1.7倍である。なお、入口部11および第2ターン部12の断面形状は、正円に限定されない。それらの断面形状は、例えば、楕円であってもよいし、矩形であってもよい。
In this embodiment, the cross-sectional area of the
要求される熱交換量および圧力損失等の各種要因に応じて、入口部11の内部空間31の断面積は、第2ターン部12の内部空間32の断面積の2.0-2.5倍であってもよい。
Depending on various factors such as the required heat exchange amount and pressure loss, the cross-sectional area of the
入口部11の断面積を大きくすることで、熱交換器1の上流側の内容積を大きくすることができ、熱交換器1の熱交換量を大きくすることができる。
By increasing the cross-sectional area of the
なお、本実施形態では、出口部13は、第1ヘッダパイプ10に設けられていたが、第2ヘッダパイプ20に設けられてもよい。例えば、扁平管2のグループの数が奇数の場合、出口部13は第2ヘッダパイプ20の下部に設けられ得る。
In addition, in this embodiment, although the
(第2実施形態)
図4は、第2実施形態に係る熱交換器1を示す正面図である。第1実施形態に係る熱交換器1と比較して、第2実施形態に係る熱交換器1は、第1ヘッダパイプ10の入口部11に接続された第3ヘッダパイプ15を備える。
(Second embodiment)
FIG. 4 is a front view showing the
図4に示す例では、上下方向に垂直な方向における入口部11の内部空間31の断面積は、第2ターン部12の内部空間32および出口部13の内部空間33の断面積と同じであるが、互いに異なっていてもよい。例えば、第1実施形態に係る熱交換器1のように、入口部11の内部空間31の断面積は、第2ターン部12の内部空間32および出口部13の内部空間33の断面積より大きくてもよい。
In the example shown in FIG. 4, the cross-sectional area of the
図4に示す例では、第3ヘッダパイプ15は、入口部11を基準として複数の扁平管2とは反対の側に配置されている。すなわち、第3ヘッダパイプ15は、熱交換器1における入口部11よりも外側に配置されている。第3ヘッダパイプ15には、その上端を閉鎖するキャップ55aと、その下端を閉鎖するキャップ57aとが設けられている。入口部11の内部空間31と第3ヘッダパイプ15の内部空間35とは、連結管16を介して繋がっている。連結管16の数は任意であり、1本以上であればよい。図4に示す例では、連結管16の数は3本である。図4に示す例では、第3ヘッダパイプ15に冷媒供給管5が設けられている。なお、入口部11の内部空間31と第3ヘッダパイプ15の内部空間35とは、連結管16を介さずに直接繋がっていてもよい。
In the example shown in FIG. 4, the
第3ヘッダパイプ15には、冷媒供給管5を介して、熱交換器1の外部から冷媒が供給される。第3ヘッダパイプ15に供給された冷媒は、連結管16を通って、入口部11に流入する。入口部11に流入した冷媒は、第1グループ71に属する扁平管2(図2)を通って、第1ターン部21に流入する。それ以降の冷媒の流れは、第1実施形態と同様である。
A refrigerant is supplied to the
本実施形態では、上下方向に垂直な方向における第3ヘッダパイプ15の内部空間35の断面積は、入口部11の内部空間31の断面積の0.5-1.5倍である。
In this embodiment, the cross-sectional area of the
図5は、入口部11および第3ヘッダパイプ15の断面を示す図である。図5では、内部空間の断面部分を斜線で示している。
FIG. 5 is a diagram showing a cross section of the
図5に示す例では、第3ヘッダパイプ15の内部空間35の断面積は、入口部11の内部空間31の断面積よりも小さい。要求される熱交換量および圧力損失等の各種要因に応じて、内部空間35の断面積は、内部空間31の断面積より大きい場合もあるし、小さい場合もある。
In the example shown in FIG. 5 , the cross-sectional area of the
第3ヘッダパイプ15の内部空間35の体積は、例えば、入口部11の内部空間31の体積の0.5-1.5倍である。例えば、内部空間31と内部空間35の上下方向の長さが概ね同じである場合、内部空間35の体積は内部空間31の体積の0.5-1.5倍となる。
The volume of the
入口部11および第3ヘッダパイプ15それぞれの断面が正円形状を有する場合、第3ヘッダパイプ15の内径D15は、入口部11の内径D11の0.8-1.2倍である。なお、入口部11および第3ヘッダパイプ15の断面形状は、正円に限定されない。それらの断面形状は、例えば、楕円であってもよいし、矩形であってもよい。
When the
このように、入口部11に第3ヘッダパイプ15を追加し、外部から冷媒を受け入れる入口部全体としての断面積を大きくすることで、熱交換器1の上流側の内容積を大きくすることができる。熱交換器1の上流側には、主に気体の冷媒が流れる。気体の冷媒が流れる上流側の内容積を大きくすることで、熱交換器1の熱交換量を大きくすることができる。
In this way, by adding the
要求される熱交換量および圧力損失等の各種要因に応じて、第3ヘッダパイプ15の内部空間35の断面積は、入口部11の内部空間31の断面積の0.8-1.2倍であってもよい。上記と同様に、熱交換器1の上流側の内容積を大きくすることができ、熱交換器1の熱交換量を大きくすることができる。
Depending on various factors such as the required heat exchange amount and pressure loss, the cross-sectional area of the
なお、第3ヘッダパイプ15は、第1ヘッダパイプ10と扁平管2との間に配置されていてもよい。すなわち、第3ヘッダパイプ15は、熱交換器1における入口部11よりも内側に配置されていてもよい。
Note that the
図6は、第3ヘッダパイプ15が内側に配置された熱交換器1を示す正面図である。図6に示す例では、第3ヘッダパイプ15は、第1ヘッダパイプ10の入口部11と第1グループ71に属する扁平管2との間に配置されている。第1グループ71に属する扁平管2は、第3ヘッダパイプ15に接続されている。入口部11と第1グループ71に属する扁平管2とは、第3ヘッダパイプ15を介して接続されている。冷媒供給管5は、第1ヘッダパイプ10の入口部11に設けられている。
FIG. 6 is a front view showing the
入口部11には、冷媒供給管5を介して、熱交換器1の外部から冷媒が供給される。入口部11に供給された冷媒は、連結管16を通って、第3ヘッダパイプ15に流入する。第3ヘッダパイプ15に流入した冷媒は、第1グループ71に属する扁平管2を通って、第1ターン部21に流入する。それ以降の冷媒の流れは、第1実施形態と同様である。
A refrigerant is supplied to the
図6に示す形態においても、熱交換器1の上流側の内容積を大きくすることができ、熱交換器1の熱交換量を大きくすることができる。
Also in the form shown in FIG. 6, the internal volume on the upstream side of the
(第3実施形態)
図7は、第3実施形態に係る熱交換器1を示す正面図である。第1実施形態に係る熱交換器1と比較して、第3実施形態に係る熱交換器1では、サイドシート61が内部に空間63のある構造を有している。サイドシート61は、第1グループ71に属する扁平管2(図2)よりも上方に配置されるサイドシートである。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a front view showing the
図7に示す例では、上下方向に垂直な方向における入口部11の内部空間31の断面積は、第2ターン部12の内部空間32および出口部13の内部空間33の断面積と同じであるが、互いに異なっていてもよい。例えば、第1実施形態に係る熱交換器1のように、入口部11の内部空間31の断面積は、第2ターン部12の内部空間32および出口部13の内部空間33の断面積より大きくてもよい。
In the example shown in FIG. 7, the cross-sectional area of the
本実施形態では、サイドシート61の内部空間63は、第2ヘッダパイプ20の第1ターン部21の内部空間41と繋がっている。サイドシート61の内部空間63は、第1ヘッダパイプ10の入口部11の内部空間31とは繋がっていない。すなわち、サイドシート61の内部空間63は、入口部11の内部空間31から隔てられている。
In this embodiment, the
内部空間41が内部空間63と繋がっていることにより、第1ターン部として機能する部分の体積を大きくすることができる。これにより、熱交換器1の上流側の内容積を大きくすることができる。熱交換器1の上流側には、主に気体の冷媒が流れる。気体の冷媒が流れる上流側の内容積を大きくすることで、熱交換器1の熱交換量を大きくすることができる。
Since the
サイドシート61の内部空間63の体積は、例えば、第1ターン部21の内部空間41の体積の0.5-1.5倍である。要求される熱交換量および圧力損失等の各種要因に応じて、サイドシート61の内部空間63の体積は設定され得る。
The volume of the
なお、サイドシート61の内部空間63は、入口部11側よりも第1ターン部21側の方が下方に位置するような傾斜を有していてもよい。これにより、内部空間63の第1ターン部21側よりも入口部11側の方に多くの冷媒が貯まることを抑制できる。
Note that the
(第4実施形態)
図8は、第4実施形態に係る熱交換器1を示す正面図である。第1実施形態に係る熱交換器1と比較して、第4実施形態に係る熱交換器1では、サイドシート62が内部に空間64のある構造を有している。サイドシート62は、第4グループ74に属する扁平管2(図2)よりも下方に配置されるサイドシートである。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a front view showing the
図8に示す例では、上下方向に垂直な方向における入口部11の内部空間31の断面積は、第2ターン部12の内部空間32および出口部13の内部空間33の断面積と同じであるが、互いに異なっていてもよい。例えば、第1実施形態に係る熱交換器1のように、入口部11の内部空間31の断面積は、第2ターン部12の内部空間32および出口部13の内部空間33の断面積より大きくてもよい。
In the example shown in FIG. 8, the cross-sectional area of the
本実施形態では、サイドシート62の内部空間64は、第1ヘッダパイプ10の出口部13の内部空間33と繋がっている。サイドシート62の内部空間64は、第2ヘッダパイプ20の第3ターン部23の内部空間43とは繋がっていない。すなわち、サイドシート62の内部空間64は、第3ターン部23の内部空間43から隔てられている。
In this embodiment, the
内部空間33が内部空間64と繋がっていることにより、サイドシート62を受液器(レシーバ)として用いることができる。受液器は、液体の冷媒を内部に貯めておくタンクであり、負荷変動による冷媒量の変動を和らげる。サイドシート62を受液器として用いることにより、受液器を別途設ける必要が無くなる。これにより、空気調和機の省スペース化を実現することができる。熱交換器1を室外機に搭載する形態においては、室外機の省スペース化を実現することができる。
Since the
サイドシート62の内部空間64の体積は、例えば、出口部13の内部空間33の体積の0.5-1.5倍である。要求される熱交換量および圧力損失等の各種要因に応じて、サイドシート62の内部空間64の体積は設定され得る。
The volume of the
なお、サイドシート62の内部空間64は、第3ターン部23側よりも出口部13側の方が下方に位置するような傾斜を有していてもよい。これにより、内部空間64の出口部13側よりも第3ターン部23側の方に多くの冷媒が貯まることを抑制できる。
Note that the
(第5実施形態)
図9は、第5実施形態に係る熱交換器1を示す正面図である。第1実施形態に係る熱交換器1と比較して、第5実施形態に係る熱交換器1では、第1グループ71に属する扁平管2の内部空間の断面積が大きい。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 is a front view showing the
図9に示す例では、上下方向に垂直な方向における入口部11の内部空間31の断面積は、第2ターン部12の内部空間32および出口部13の内部空間33の断面積と同じであるが、互いに異なっていてもよい。例えば、第1実施形態に係る熱交換器1のように、入口部11の内部空間31の断面積は、第2ターン部12の内部空間32および出口部13の内部空間33の断面積より大きくてもよい。
In the example shown in FIG. 9, the cross-sectional area of the
図10は、第5実施形態に係る扁平管の断面を示す図である。図10に示す扁平管121は、第1グループ71に属する扁平管2である。扁平管122は、第1グループ71以外の少なくとも一つのグループに属する扁平管2である。扁平管122は、例えば、第2から第4グループ72から74に属する扁平管2である。
FIG. 10 is a diagram showing a cross section of a flat tube according to the fifth embodiment. The
上述したように、扁平管2は多穴管であり、1本の扁平管2に複数の貫通穴が開いている。1本の扁平管121には、複数の貫通穴125が開いている。複数の貫通穴125が開いていることにより、1本の扁平管121には複数の内部空間127が存在する。扁平管122には、複数の貫通穴126が開いている。複数の貫通穴126が開いていることにより、1本の扁平管122には複数の内部空間128が存在する。
As mentioned above, the
図10に示す断面は、扁平管2が延びる左右方向に垂直な方向の断面である。言い換えると、上下方向と奥行き方向とがなす面に平行な断面である。図10では、内部空間の断面部分を斜線で示している。1本の扁平管121の内部空間127の断面積の合計の値は、1本の扁平管122の内部空間127の断面積の合計の値よりも大きい。
The cross section shown in FIG. 10 is a cross section in a direction perpendicular to the left-right direction in which the
第1グループ71は、複数の扁平管121を含む。第2から第4グループ72から74のそれぞれは、複数の扁平管121を含み得る。
The
1本の扁平管2の内部空間の断面積とは、複数の貫通穴の断面積を合計した断面積である。ここで、熱交換器1が備える全ての扁平管2の内部空間の断面積の合計をAeとする。全ての扁平管2とは、第1から第4グループ71から74に含まれる扁平管2である。また、第1グループ71に属する全ての扁平管2の内部空間の断面積の合計をA1とする。このとき、断面積の合計Aeに対する断面積の合計A1の割合は、0.40-0.80となる。すなわち、熱交換器1が備える全ての扁平管2の内部空間の断面積の合計値に対する、第1グループ71に属する全ての扁平管2の内部空間の断面積の合計値の割合は、0.40-0.80となる。上流側の扁平管2の内部空間の断面積を大きくすることで、熱交換器1の上流側の内容積を大きくすることができる。熱交換器1の上流側には、主に気体の冷媒が流れる。気体の冷媒が流れる上流側の内容積を大きくすることで、熱交換器1の熱交換量を大きくすることができる。
The cross-sectional area of the internal space of one
ここで、1本の扁平管121の内部空間127の断面積の合計をA11とし、1本の扁平管122の断面積の合計をA21とする。A11とA21との比は、熱交換器1が備える扁平管2の本数に応じて適宜設定される。例えば、A11はA21の1.25-1.75倍となる。第1グループ71に属する扁平管2の内部空間の断面積を大きくすることで、熱交換器1の上流側の内容積を大きくすることができる。これにより、熱交換器1の熱交換量を大きくすることができる。
Here, the total cross-sectional area of the
なお、第2から第4グループ72から74の扁平管2の貫通穴には、内部方向に突出した突起が設けられていてもよい。貫通穴の内部に突起が存在することにより、扁平管2と冷媒との接触面積を大きくすることができる。第1グループ71の扁平管2の貫通穴には、突起が設けられていてもよいし、設けられていなくもよい。貫通穴に突起が設けられていない形態では、突起が無い分だけ貫通穴の内部空間を大きくすることができる。
Note that the through holes of the
図11は、第5実施形態に係る熱交換器1の変形例を示す正面図である。図9に示す熱交換器1と比較して、図11に示す熱交換器1では、第1グループ71に属する扁平管2の本数が減少している。第1グループ71の扁平管2のサイズが大きくなったことに伴い、第1グループ71の扁平管2の本数を減らすことで、通風のための面積を確保することができる。熱交換器1の上流側の内容積を大きくすることと、通風のための面積の確保とを両立することができる。
FIG. 11 is a front view showing a modification of the
上述した第1から第5実施形態に係る熱交換器1それぞれの特徴は、適宜組み合わせることができる。例えば、第1から第5実施形態に係る熱交換器1それぞれの特徴のうちの二つ以上の特徴を組み合わせた熱交換器も本発明の実施形態の範囲に含まれる。また、第1から第5実施形態に係る熱交換器1それぞれの特徴を全て組み合わせた熱交換器も本発明の実施形態の範囲に含まれる。
The features of the
(第6実施形態)
図12は、第6実施形態に係る空気調和機200を示すブロック図である。
(Sixth embodiment)
FIG. 12 is a block diagram showing an
空気調和機200は、室外機210と、室内機220とを備える。室外機210は室外に設置され、室内機220は室内に設置される。室外機210は、熱交換器211と、圧縮機212と、膨張弁213と、送風機214とを備える。室内機220は、熱交換器221と、送風機222とを備える。
熱交換器211として、第1から第5実施形態に係る熱交換器1のいずれかを用いることができる。熱交換器211として、第1から第5実施形態に係る熱交換器1それぞれの特徴を適宜組み合わせた熱交換器を用いてもよい。
As the
図12に示す例では、空気調和機200は、暖房運転は行わず、冷房運転のみを行う空気調和機である。しかし、本発明はそれに限定されず、空気調和機200は、冷房運転および暖房運転の両方を行うことができる空気調和機であってもよい。
In the example shown in FIG. 12, the
圧縮機212は、冷媒を圧縮して高温高圧の気体として出力する。圧縮機212から出力された冷媒は、熱交換器211に流入し、熱交換器211内を通過する。冷媒は、室外の空気と熱交換することで凝縮する。送風機214が生成した気流により、冷媒と室外の空気との熱交換は促進される。液化した冷媒は、熱交換器211から膨張弁213へ流入する。冷媒は、膨張弁213で減圧されて気液二相状態となり、室外機210から出力される。
The
室外機210から出力された冷媒は、配管を通って室内機220に流入し、熱交換器221内を通過する。冷媒は、室内の空気と熱交換することで気化する。送風機222が生成した気流により、冷媒と室内の空気との熱交換は促進される。気化された冷媒は、室内機220から出力され、配管を通って圧縮機212に流入する。圧縮機212は、冷媒を圧縮して高温高圧の気体として出力する。
The refrigerant output from the
このような動作を繰り返すことで、空気調和機200は、冷房運転を行うことができる。
By repeating such operations, the
以上、本発明の実施形態を説明した。上述の実施形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述の実施形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施形態も可能である。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above. The above description of the embodiments is an illustration of the present invention and is not intended to limit the present invention. Furthermore, embodiments in which the respective constituent elements described in the above-mentioned embodiments are appropriately combined are also possible. The present invention can be modified, replaced, added, omitted, etc. within the scope of the claims or their equivalents.
本発明は、熱交換器および空気調和機の分野において特に有用である。 The invention is particularly useful in the field of heat exchangers and air conditioners.
1:熱交換器
2:扁平管
3:放熱フィン
4:コア
5:冷媒供給管
6:冷媒排出管
10:第1ヘッダパイプ
11:入口部
12:第2ターン部
13:出口部
15:第3ヘッダパイプ
16:連結管
20:第2ヘッダパイプ
21:第1ターン部
23:第3ターン部
31:入口部の内部空間
32:第2ターン部の内部空間
33:出口部の内部空間
35:第3ヘッダパイプの内部空間
41:第1ターン部の内部空間
43:第3ターン部の内部空間
51、52、53:仕切り板
55、56、57、58:キャップ
61、62:サイドシート
63、64:サイドシートの内部空間
71:第1グループ
72:第2グループ
73:第3グループ
74:第4グループ
D11:入口部の内径
D12:第2ターン部の内径
D13:出口部の内径
D15:第3ヘッダパイプの内径
121:第1グループに属する扁平管
122:第2から第4グループに属する扁平管
125、126:貫通穴
127、128:扁平管の内部空間
200:空気調和機
210:室外機
211:熱交換器
212:圧縮機
213:膨張弁
214:送風機
220:室内機
221:熱交換器
222:送風機
1: Heat exchanger 2: Flat tube 3: Radiation fin 4: Core 5: Refrigerant supply pipe 6: Refrigerant discharge pipe 10: First header pipe 11: Inlet section 12: Second turn section 13: Outlet section 15: Third Header pipe 16: Connecting pipe 20: Second header pipe 21: First turn section 23: Third turn section 31: Internal space of inlet section 32: Internal space of second turn section 33: Internal space of outlet section 35: Third turn section 3 Internal space of header pipe 41: Internal space of first turn portion 43: Internal space of third turn portion 51, 52, 53: Partition plate 55, 56, 57, 58: Cap 61, 62: Side seat 63, 64 : Internal space of side seat 71: 1st group 72: 2nd group 73: 3rd group 74: 4th group D 11 : Inner diameter of inlet part D 12 : Inner diameter of second turn part D 13 : Inner diameter of outlet part D 15 : Inner diameter of the third header pipe 121: Flat tube belonging to the first group 122: Flat tube belonging to the second to fourth groups 125, 126: Through holes 127, 128: Internal space of the flat tube 200: Air conditioner 210 : Outdoor unit 211: Heat exchanger 212: Compressor 213: Expansion valve 214: Blower 220: Indoor unit 221: Heat exchanger 222: Blower
Claims (6)
前記第1ヘッダパイプおよび前記第2ヘッダパイプに接続された複数の扁平管と、
前記複数の扁平管のうちの隣り合う扁平管の間に配置された複数の放熱フィンと、
前記第1ヘッダパイプおよび前記第2ヘッダパイプのそれぞれの内部を複数の空間に分割し、前記複数の扁平管を複数のグループに分ける複数の仕切り板と、
前記第1ヘッダパイプと前記第2ヘッダパイプとに固定されたサイドシートと、
を備えた熱交換器であって、
前記複数の空間に分割された前記第1ヘッダパイプは、前記熱交換器の外部から冷媒が供給される入口部を備え、
前記複数の空間に分割された前記第1および第2ヘッダパイプの一方は、前記熱交換器の外部へ前記冷媒が排出される出口部を備え、
前記サイドシートは内部に空間がある構造を有しており、
前記サイドシートの内部空間は、前記出口部の内部空間と繋がっており、
前記複数のグループは、前記冷媒の流れに対して最も下流側に位置するグループおよび二番目に下流側に位置するグループを含み、
前記複数の空間に分割された前記第1および第2ヘッダパイプの他方は、前記最も下流側に位置するグループに属する複数の扁平管および前記二番目に下流側に位置するグループに属する複数の扁平管に接続されたターン部を備え、
前記サイドシートの内部空間は、前記ターン部の内部空間から隔てられている、熱交換器。 a first header pipe and a second header pipe arranged apart from each other;
a plurality of flat pipes connected to the first header pipe and the second header pipe;
a plurality of radiation fins arranged between adjacent flat tubes of the plurality of flat tubes;
a plurality of partition plates that divide the interior of each of the first header pipe and the second header pipe into a plurality of spaces and divide the plurality of flat tubes into a plurality of groups;
a side sheet fixed to the first header pipe and the second header pipe;
A heat exchanger comprising:
The first header pipe divided into the plurality of spaces includes an inlet portion to which a refrigerant is supplied from outside the heat exchanger,
One of the first and second header pipes divided into the plurality of spaces includes an outlet portion through which the refrigerant is discharged to the outside of the heat exchanger,
The side seat has a structure with a space inside,
The internal space of the side seat is connected to the internal space of the exit portion ,
The plurality of groups include a group located most downstream with respect to the flow of the refrigerant and a group located second most downstream,
The other of the first and second header pipes divided into the plurality of spaces includes a plurality of flat pipes belonging to the group located on the most downstream side and a plurality of flat pipes belonging to the group located on the second most downstream side. Equipped with a turn section connected to the pipe,
A heat exchanger , wherein an internal space of the side sheet is separated from an internal space of the turn part .
前記第2ヘッダパイプは前記ターン部を備える、請求項1に記載の熱交換器。 the first header pipe includes the outlet section;
The heat exchanger according to claim 1 , wherein the second header pipe includes the turn portion.
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