JPH03217770A - 熱交換装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、空調機器及び冷蔵冷凍機器の冷凍サイクルに
おいて、内部で冷媒が蒸発あるいは凝縮．！．６エ４■
ゆ関ｆ６，。アあ．０ 従来の技術 近年、空調機器ではヒートポンプ化が盛んで、かつ冷凍
サイクルの高効率化のため、熱交換装置の主要部品であ
る熱交換器は冷媒管の細径化による小型高性能化が図ら
れ、それに伴い熱交換器の冷媒回路の複数化が行われて
いる。

以下、図面を参照しながら従来の熱交換装置について説
明する。

第３図は従来の熱交換装置（本例は、松下電器産業株式
会社１９８８年製空調機ＣＳ−２５８Ｂ室内機として商
品化されたものを模式化する）の概要を示す断面図、第
４図は冷媒蒸発時に熱交換装置内を流れる冷媒の流れ方
を実線の矢印で示し，冷媒凝縮時に熱交換装置内を流れ
る冷媒の流れ方を破線の矢印で示す冷媒回路図である。

第３図及び第４図において、１は熱交換器で、２は伝熱
フィンで、３はこの伝熱フィンに直角に挿入接合され内
部を冷媒が流動する冷媒管、４は冷媒管を接続するベン
ドで、６及び６は冷媒を分流または合梳させる接合管で
、７は冷媒流入管，８は補助配管、９は冷媒流出管で、
熱交換器内部で冷媒回路が２回路構成されている。

以上のように構成された熱交換装置について、以下第４
図を用いてその動作について説明する。

冷房時には室内機では熱交換装置内部で冷媒が蒸発する
。つまり，冷凍サイクルを流れる冷媒は、実線の矢印で
示すように冷媒流入管７を通り熱交換器１に流入し、冷
媒管３、ベンド４及び接合管６によって構成される冷媒
２回路内を流れ，熱交換しながら蒸発する。そして、熱
交換器１の出口において、蒸発した冷媒はガスとなって
、補助配管８を通り、冷媒接合管６で再び集合され、冷
媒流出管９を通って室外機（細部は図示せず）側に流出
する。暖房時、つまり冷媒凝縮時には破線の矢印で示す
ように、蒸発時とは逆方向に冷媒が流れる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では、冷媒蒸発時と冷
媒凝縮時では第４図に示すように、単に逆方向に冷媒が
流れるだけで、熱交換器１内部の冷媒回路数は２回路の
ままである。冷媒蒸発時には、冷媒管３等を流れる冷媒
の抵抗が大きいと、徐々に蒸発圧力が下がり熱交換性能
が低下するため、本例のように２回路に分流し冷媒管内
抵抗を低減し，能力の低下を防止している。しかしなが
ら、冷媒凝縮時にも２回路のままなので、熱交換器を通
過する冷媒ガヌ流速が低下し、冷媒管内での熱伝達率が
小さくなり、熱交換性能は熱交換器内を１回路で冷媒を
流した場合に比べ大きく低下するという課題を有してい
た。そこで本発明は、上記課題に鑑み、冷媒蒸発時と冷
媒凝縮時に最適の冷媒回路を実現し、熱交換性能を蒸発
時、凝縮時それぞれ最大限に発揮する熱交換装置を提供
するものである。

課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するために本発明の熱交換装置は、冷媒
蒸発時に比べ冷媒凝縮時には熱交換器の内部を流れる冷
媒の回路数を減少させる冷媒流路の切り替え機構を熱交
換器の冷媒流入側と流出側に有するよう構成されたもの
である。

作　　用 本発明は上記の構成によって、冷媒蒸発時に比べ冷媒凝
縮時では冷媒が流れ方向を逆方向に変えるだけでなく、
熱交換器内部の冷媒回路数が減少するため、熱交換器を
通過する冷媒ガス流速が増加し、冷媒管内での熱伝達率
が大きくなり、冷媒蒸発時と同じ回路数で冷媒を流した
場合に比べ熱交換性能は大きく向上し、暖房性能の良い
高効率熱交換装置を提供することができる。なお、冷媒
凝縮時の冷媒管内の圧力損失は実用上ほとんど問題とな
らず、冷媒回路数が減少してもその影響は無視できる。

実施例 以下本発明の実施例の熱交換装置について、図面を参照
しながら説明する。

第１図及び第２図は本発明の熱交換装置の概略構成を示
し、第１図では冷媒蒸発時を、第２図では冷媒凝縮時を
示す。第１図及び第２図において、１１は熱交換器で、
１２は伝熱フィンで、１３はこの伝熱フィンに直角に挿
入接合され内部を冷媒が流動する冷媒管で、１４は冷媒
管を接続するベンドで、１６は冷媒を分流または合流さ
せる接合管で、１６は冷媒流入管、１７は補助配管、１
８は冷媒流出管で、１９はバイパス管で，２０は冷媒流
路切り替え器で熱交換装置の冷媒回路を構成する。なお
、冷媒の流動方向を矢印で示す。

以上のように構成された熱交換装置について、以下その
動作を説明する。

冷房時には、第１図に示すよう冷凍サイクルを流れる冷
媒は、冷媒流入管１６を通り接合管１６で分流して、一
方は冷媒流路切り替え器２ｏを通り熱交換器１１に流入
し、もう一方は直接熱交換器１１に流入する。そして、
冷媒管１３等で構成される複数の冷媒回路内を熱交換し
ながら流れ、蒸発する。そして、蒸発した冷媒はガスと
なって、矢印で示すように補助配管１７を通り、接合管
１６で再び集合され、冷媒流路切り替え器２ｏ及び冷媒
流出管１８を通って室外機（図示せず）側に流出する。

暖房時、つまり冷媒凝縮時には第２図に示すように、冷
媒流路切り替え器２ｏを切り替えることにより、冷媒管
１４等で形成される冷媒回路数が半減し、冷媒流出管１
８を通ってバイパス管１９か矢印で示すように熱交換器
内を１回路で冷媒が流れ、冷媒流速が加速され、従来の
ように冷媒蒸発時と冷媒凝縮時との冷媒回路数が同じ場
合に比べ、管内側熱伝達率を大幅に向上させる事ができ
、熱交換性能が向上し、暖房能力が上がる。

なお、冷房時及び暖房時共冷媒流入側と流呂側を本例と
逆にして冷媒を流しても効果は全く同じであることは言
うまでもない。

以上のように、本実施例によれば熱交換性能の良い高効
率熱交換装置を提供することができる。

発明の効果 以上のように本発明は、冷媒蒸発時に比べ冷媒凝縮時に
は熱交換器の内部を流れる冷媒の回路数を減少させる冷
媒流路の切り替え機構を熱交換器の冷媒流入側と流呂側
に有しているので、冷媒蒸発時と冷媒凝縮時に最適な冷
媒回路を実現し、熱交換性能をそれぞれ最大限に発揮す
る熱交換装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における熱交換装置の冷媒蒸発
時の配管及び冷媒の流れる状顧を示す冷媒回路図、第２
図は第１図の冷媒凝縮時の配管及び冷媒の流れる状態を
示す冷媒回路図、第３図は従来の熱交換装置の空調機へ
の取り付け状態を示す断面図、第４図は第３図の熱交換
装置の冷媒蒸発時及び冷媒凝縮時の配管及び冷媒の流れ
る状態を示す冷媒回路図である。 １１・・・・・・熱交換器、１６・・・・・・冷媒接合
管、１６・・・・・・冷媒流入管、１８・・・・・・冷
媒流出管、１９・・・・・・バイパス管、２ｏ・・・・
・・冷媒流路切り替え器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 伝熱フィンとこの伝熱フィンに直角に挿入接合され内部
   を冷媒が流動する伝熱管とから構成され、前記伝熱管で
   冷媒回路が複数になるように配管された熱交換器及び圧
   縮機等からなり、前記熱交換器は冷媒蒸発時に比べ冷媒
   凝縮時には熱交換器の内部を流れる冷媒の回路数を減少
   させる冷媒流路の切り替え機構を冷媒流入側と流出側に
   有したことを特徴とする熱交換装置。