JPH02223791A - 空気調和機の室内熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、空気調和機の室内熱交換器の改良に関するも
のである。

（従来の技術） 空気調和機の室内熱交換器は、平行に配設した複数のフ
ィンに、Ｕ字状の伝熱管を複数挿通した後、拡径して固
定し、そのＵ字状の伝熱管の開放端を適宜接続して形成
される。従来、この熱交換器の性能向上、薄型化、コン
パクト化などのために、伝熱管を細径化したり、フィン
幅を縮小化したり或いは異径の伝熱管を用いるなどして
いる。

第２図、第３図は異径の伝熱管を用いた熱交換器の例を
示す、フィン１は、多数枚平行に積層され、その積層し
たフィン１の上部に大径で、Ｕ字状の伝熱管２ａが挿入
され、中間部に中間径の伝熱管２ｂが挿入され、下部に
小径の伝熱管２ｃが２列になるよう挿入され、これらの
開放端部が上下に繋るよう適宜連結されて熱交換器３が
形成される。またフィン１には、第３図に示すように伝
熱管２間に多数切り起こしたスリットフィン４が形成さ
れる。

この熱交換器３において、暖房時の高温高圧冷媒は、上
部の接続管５から流入し各伝熱管２ａ。

２ｂ、２ｃを通って下部の接続管６にＭ縮液として流出
し、また冷房時には、減圧された低温冷媒が下部の接続
管６から流入し、各伝熱管２ｃ。

２ｂ、２ａを通り蒸発冷媒となって、上部の接続管５に
流出する。なお、７は横流ファンである。

この第２図、第３図に示した熱交換器３においては、下
部の伝熱管２Ｃが小径に形成されるため、暖房時、出口
側となる下部の伝熱管２Ｃを流れる凝縮液の流速が増加
するため、過冷却増加による能力の向上を図ることがで
きる。すなわち、過冷却増加による能力の向上は、第４
図のモリエル線図上の冷凍サイクルで示すように、室内
熱交換器を出た凝縮冷媒のエンタルピを、従来より６１
分下げれば、放出熱量Ｑが６１分増加するなめ、暖房能
力を向上できる。

また異径の伝熱管を用いる他に伝熱管を細径化し、例え
ば暖房時の冷媒流路の出口側のパス数を入口側のパス数
より多くすることもなされている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した熱交換器は、全て暖房時の冷媒流路
の出口側の冷媒流速のアップによる過冷却増加による能
力の向上を図ることと同時に冷房時には冷媒流路の入口
側の冷媒流れ音の防止が目的である。この過冷却増加に
よる能力の向上を行うには上述したように暖房時の室内
熱交換器の冷媒流路の出口側での冷媒流速をアップすれ
ば達成できる。しかし冷媒流路の入口側の冷媒流れ音の
防止のためには、冷房時の入口側（暖房時の出口側）の
伝熱管の管径は細径化すると音が大きくなるため、ある
程度の大きさを保つ必要がある。

従って冷媒流路の出口側の冷媒流速のアップによる過冷
却増加による能力の向上を図れば、より冷媒音が大きく
なり、また逆に冷房時の入口側の冷媒流れ音の防止のな
めに、その入口側管径を大きくすれば暖房能力の向上を
図ることができない間趙が生じる。

さらに、この室内熱交換器は、暖房時に凝縮器となり、
また冷房時に蒸発器となるが、第５図に示すように、凝
縮器と蒸発器の管内径に対する冷媒流量は、図示のａ、
ｂに示した関係にある。

すなわち管内径が決まれば凝縮器ａと蒸発器すの適正冷
媒流量は、おおよそ決まってしまう、従って、上述のよ
うに暖房時の冷媒流路の出口側の冷媒流速のアップと同
時に冷房時には冷媒流路の入口側の冷媒流れ音の防止の
ため、異径の伝熱管を用いたり、冷媒流路のパス数を変
えても上述のように関係に対する適性冷媒流量は決まっ
ているため両者の目的を同時に満足することは困龍であ
る。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、暖房時の
冷媒流路の出口側の冷媒流速のアップによる過冷却増加
による能力の向上を図ることと同時に冷房時には冷媒流
路の入口側の冷媒流れ音の防止の双方を満足できる空気
調和機の室内熱交換器を堤供することを目的とする。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、平行に配設し
た複数のフィンに、冷媒流路を形成すべく複数の伝熱管
を挿通した空気調和機の室内熱交換器において、冷房時
の冷媒流路の出口側の伝熱管を小径とし、入口側を大径
とし、かつその大径側の冷媒流路のパス数を小径側の冷
媒流路のパス数より少なくしたものである。

（作用） 上記の構成によれば、冷媒流路を形成する伝熱管を大径
と小径の２種を用い、しかもその大径側の冷媒流路のパ
ス数を小径側の冷媒流路のパス数より少なくすると共に
冷房時の入口を大径側とすることで、冷房時の冷媒は、
大径側の伝熱管に流入するなめ、冷媒音が少なくなり、
かつ暖房時は、入口である小径側のパス数が、出口であ
る大径側より多いため、結果として出口側である大径側
の管内を流れる冷媒の流速が速くなり、過冷却増加によ
る能力の向上を図ることができる。

（実施例） 以下、本発明の好適実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図において、１０はフィンで、多数枚平行に積層さ
れ、その積層したフィン１０の上部１０ａに、例えば２
列で３段となるようＵ字状に形成された小径の伝熱管１
１が挿通され、下部ｔａｂに、例えば１列１段のＵ字状
に形成された大径の伝熱管１２が挿通される。これらＵ
字状に形成された大小の伝熱管１１．１２は第１図で見
て紙面の裏側の方向からフィン１０に挿入され、開放端
が紙面の表側に突出するようにされると共に拡径されて
固定される。上部１０ａの小径の伝熱管１１は、その各
段の列の前後がリターンベンド１３で接続され、また格
段ごと冷媒流路が独立した３つのパスＩＩＡ、ＩＩＢ、
ＩＩＣを形成するよう、それぞれ前列上部の開放端が上
部接続パイプ１４に上部分岐管１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ
を介して接続され、後列下部の開放端が中間接続パイプ
１６にそれぞれ下部分岐管１７Ａ、１７Ｂ。

１７Ｃを介して接続される。この中間接続パイプ１６の
ｆｌ！１＠は大径の伝熱管１２の上部開放端に接続され
、下部開放端が下部接続パイプ１８に接続される。

上部接続パイプ１４は、暖房時に冷媒の入口で冷房時に
は出口となるよう、また下部接続パイプ１８は、暖房時
に出口で冷房時には入口となるよう冷凍サイクル（図示
せず）に接続される。

大小の伝熱管１１．１２の管径ｄ、、ｄ２は、例えば、
大径ｌｌ！Ｉｄ２が８又は７ａｍφ小径側ｄ１が５．３
又は４漣φのものを適宜組み合わせて用いる。また、小
径側の冷媒流路のパス数と大径側のパス数とは、大径側
の冷媒流路のパス数を小径側の冷媒流路のパス数より少
なくなるよう図示の例では、大径側が１パスで、小径側
が３パスとなるとなるようにしているが、暖房時に大径
側伝熱管１２内を流れる冷媒の流速が、小径側の各伝熱
管１１内を流れる流速より大で、かつ冷房時に大径側伝
熱管１２に冷媒が流入する際冷媒音が生じないものであ
れば、これらパス数は大径及び小径側ともそれぞれの管
径に応じていづれのパス数にしても良い。

なお、図中１９は検流ファン、２０は、検流ファン１９
の近傍の空気調和機のケーシングを示している。

次に本実施例の作用を説明する。

先ず、暖房運転される時には圧縮機からの高温高圧冷媒
は、上部接続パイプ１４より各上部分岐管１５Ａ、１５
Ｂ、１５Ｃより、各段の小径側伝熱管１１で形成される
パスＩＩＡ、ＩＩＢ。

１１Ｃを通り、下部分岐管１７Ａ、１７Ｂ。

１７Ｃより中間パイプ１６に流れて合流した後、大径側
の伝熱管１２に流入し、下部接続バイ１１８から凝縮液
として出ていく。この際、各段の小径ｌｌ！Ｉ伝熱管１
１で形成されるパスｉｌＡ。

１１Ｂ、ＩＩＣを通る間に冷媒は凝縮し、大径側の伝熱
管１２に流入する時には、はぼ凝縮液となるが、その伝
熱管１２内での流速が大のため、熱交換が良好となり過
冷却度が増大し、暖房性能が向トする。

また冷房運転される時には減圧装置（図示なし）で減圧
された冷媒が、下部接続パイプ１８より大径側の伝熱管
１２に流入するが、この際、下部接続パイプ１８と大径
側の伝熱管１２の管径に余り変化がなくかつ大径側の伝
熱管１２が、８又は７關φの径に形成されるため、冷媒
音の生じない。

以上のように大径と小径の伝熱管ｉｉ、１２を用いると
共にそれらのパス数を選ぶことにより、その多管１１．
１２を流れる冷媒の流速を適正に保つことができると共
に暖房性能の向上が図れると共に冷房時の冷媒音の発生
を防止できる。

また小径の伝熱管１１を前後に２列、大径の伝熱管を１
列とすることで、そのフィン１０の前後幅Ｗ、すなわち
熱交換器の厚さを極力薄くできる。

なお上述の実施例においては、大径と小径の伝熱管１１
．１２を積層したフィン１０に、挿通する例で説明した
が、このフィン１０は、図示の点線Ｐで示したように分
割したもので形成し、それぞれ大径側と小径側を別体の
熱交換器で構成するようにしても良い、またフィン１０
の詳細は図示していないが、第３図で説明したように多
数の切り起こしたスリットフィンが形成されている。

さらに圧縮機はインバータ装置で能力可変に運転される
。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなように本発明によれば次
のごとき優れた効果を発揮する。

（１）フィンに大径と小径の伝熱管を挿入すると共に大
径側を冷房時に入口側することで、冷房時の冷媒音の発
生を防止できる。

（２）大径側のパス数を小径側より少なくすることで、
暖房時、その大径側の伝熱管を流れる冷媒の流速が速く
なり、過冷却度を増大できるため、暖房性能が向上する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図は従来
の室内熱交換器の側面図、第３図は第２図のフィンの詳
細図、第４図は凝縮液の過冷却による暖房性能の向上を
説明するためのモリエル線図上の冷凍サイクルを示す図
、第５図は凝縮器及び蒸発器の管径に対する適正な冷媒
流量の関係を示す図である。 図中、１０はフィン、１１は小径側伝熱管、１２は大径
側伝熱管である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、平行に配設した複数のフィンに、冷媒流路を形成す
   べく複数の伝熱管を挿通した空気調和機の室内熱交換器
   において、冷房時の冷媒流路の出口側の伝熱管を小径と
   し、入口側を大径とし、かつその大径側の冷媒流路のパ
   ス数を小径側の冷媒流路のパス数より少なくしたことを
   特徴とする空気調和機の室内熱交換器。