JPWO2017221401A1 - Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus provided with refrigerant branching distributor - Google Patents
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Abstract
冷凍サイクル装置(1)には、液冷媒とガス冷媒との二相状態の冷媒を液比率の異なる冷媒に分岐する分岐分配部(11)が設けられている。分岐分配部(11)は、曲がり配管(33)を含む配管(41)、分岐配管(31)、配管(43)および配管(44)を備えている。配管(41)を流れてきた冷媒は、曲がり配管(33)と分岐配管(31)を流れることで、液比率の高い冷媒と、液比率の低い冷媒とに分配される。液比率の高い冷媒は、配管(47)を流れて風量の多い熱交換器(7a)へ送られる。液比率の低い冷媒は、配管(48)を流れて風量の少ない熱交換器(7b)へ送られる。 The refrigeration cycle apparatus (1) is provided with a branch distribution unit (11) for branching a two-phase refrigerant of a liquid refrigerant and a gas refrigerant into refrigerants having different liquid ratios. The branch distributor (11) includes a pipe (41) including a bent pipe (33), a branch pipe (31), a pipe (43), and a pipe (44). The refrigerant that has flowed through the pipe (41) flows through the bent pipe (33) and the branch pipe (31), and is distributed to a refrigerant having a high liquid ratio and a refrigerant having a low liquid ratio. The refrigerant having a high liquid ratio flows through the pipe (47) and is sent to the heat exchanger (7a) having a large air volume. The refrigerant having a low liquid ratio flows through the pipe (48) and is sent to the heat exchanger (7b) having a small air volume.
Description
本発明は、冷媒分岐分配器およびそれを備えた熱交換器ならびに冷凍サイクル装置に関し、特に、液冷媒とガス冷媒との二相状態の冷媒を液比率の異なる冷媒に分岐しうる冷媒分岐分配器と、その冷媒分岐分配器を備えた熱交換器と、さらに、その熱交換器を備えた冷凍サイクル装置とに関するものである。 The present invention relates to a refrigerant branching distributor, a heat exchanger including the refrigerant, and a refrigeration cycle apparatus, and more particularly, a refrigerant branching distributor capable of branching a two-phase refrigerant of a liquid refrigerant and a gas refrigerant into refrigerants having different liquid ratios. And a heat exchanger including the refrigerant branching distributor and a refrigeration cycle apparatus including the heat exchanger.
近年、空気調和装置(冷凍サイクル装置)としてのヒートポンプ装置またはカーエアコン等においては、熱交換効率を向上させるために、また、冷媒の充てん量を削減するために、伝熱管の細径化、または、伝熱管の扁平化が進められている。伝熱管が細径化されたことによって、流路の圧力損失は大きくなる。その圧力損失を低減するために、冷媒の経路数を増やした熱交換器が多く製品化されてきている。 In recent years, in a heat pump device or a car air conditioner as an air conditioner (refrigeration cycle device), in order to improve heat exchange efficiency and to reduce the charging amount of refrigerant, The flattening of heat transfer tubes is being promoted. By reducing the diameter of the heat transfer tube, the pressure loss in the flow path increases. In order to reduce the pressure loss, many heat exchangers with an increased number of refrigerant paths have been commercialized.
一般に、空気の温度を下げるために熱交換器を用いる場合、その熱交換器は蒸発器(エバポレータ)として機能する。蒸発器としての熱交換器には、冷媒は、ガス冷媒と液冷媒とが混在した気液二相流の状態で流入する。ガス冷媒と液冷媒とでは、密度が数十倍程度異なる。 In general, when a heat exchanger is used to lower the temperature of air, the heat exchanger functions as an evaporator. The refrigerant flows into the heat exchanger as the evaporator in a gas-liquid two-phase flow state in which a gas refrigerant and a liquid refrigerant are mixed. The density of the gas refrigerant and the liquid refrigerant differ by several tens of times.
熱交換器に流入した二相状態の冷媒のうち、主に液冷媒が空気の熱を吸収して蒸発しガス冷媒となる。これにより、熱交換器からはガス冷媒(単相)が送り出されることになる。熱交換器を通過する空気は、液冷媒が相変化する際の潜熱(蒸発熱)が奪われることで冷気となる。 Of the two-phase refrigerant flowing into the heat exchanger, the liquid refrigerant mainly absorbs the heat of the air and evaporates to become a gas refrigerant. Thereby, a gas refrigerant (single phase) is sent out from the heat exchanger. The air passing through the heat exchanger becomes cold due to the loss of latent heat (heat of evaporation) when the liquid refrigerant undergoes a phase change.
熱交換器では、熱交換器を流れる空気の風量が多い部分と少ない部分とが存在している。風量が多い熱交換器の部分と風量が少ない熱交換器の部分とでは、それぞれ相応の熱交換が行われ、風量が多い熱交換器の部分ほど、効率よく熱交換が行われることになる。 In the heat exchanger, there are a portion where the amount of air flowing through the heat exchanger is large and a portion where the air volume is small. Corresponding heat exchange is performed between the portion of the heat exchanger with a large air volume and the portion of the heat exchanger with a small air volume, and the heat exchanger portion with a larger air volume performs heat exchange more efficiently.
ガス冷媒の密度と液冷媒の密度とでは密度差があり、密度のより大きい液冷媒が熱交換器におけるより下段のパスに流れ込みやすくなる。このため、空気の風量が少ない熱交換器の部分に、液冷媒がより多く流れることがある。そのような場合には、液冷媒が完全に蒸発しきれずに残ってしまい、冷媒が、液冷媒とガス冷媒との二相状態で熱交換器から送り出されることになる。その結果、熱交換器における熱交換率が低下してしまうという問題がある。 There is a density difference between the density of the gas refrigerant and the density of the liquid refrigerant, and the liquid refrigerant having a higher density is likely to flow into a lower path in the heat exchanger. For this reason, more liquid refrigerant may flow through the heat exchanger where the air volume is small. In such a case, the liquid refrigerant remains without being completely evaporated, and the refrigerant is sent out from the heat exchanger in a two-phase state of the liquid refrigerant and the gas refrigerant. As a result, there exists a problem that the heat exchange rate in a heat exchanger will fall.
このような問題を解消するために、さまざまな改善案が提案されている。たとえば、特許文献1では、熱交換器のパスに関する提案がなされている。特許文献2では、冷媒を分ける冷媒分配器に関する提案がなされている。
In order to solve such problems, various improvement proposals have been proposed. For example, in
従来、熱交換器を蒸発器として使用する場合に、液冷媒とガス冷媒との二相状態の冷媒を、空気等と効率よく熱交換させることが求められている。 Conventionally, when a heat exchanger is used as an evaporator, it is required to efficiently exchange heat between air and the like in a two-phase refrigerant consisting of a liquid refrigerant and a gas refrigerant.
本発明は、そのような開発の一環としてなされたものであり、一つの目的は、二相状態の冷媒を効率よく熱交換させる冷媒分岐分配器を提供することであり、他の目的は、そのような冷媒分岐分配器を備えた熱交換器を提供することであり、さらに他の目的は、そのような熱交換器を備えた冷凍サイクル装置を提供することである。 The present invention has been made as part of such development, and one object is to provide a refrigerant branch distributor that efficiently exchanges heat between two-phase refrigerants, and another object is to It is providing the heat exchanger provided with such a refrigerant | coolant branch distributor, and the other objective is to provide the refrigerating-cycle apparatus provided with such a heat exchanger.
本発明に係る冷媒分配器は、第1流路、第2流路および第3流路と、分岐部とを備えている。分岐部は、第1流路に接続されるとともに、第2流路と第3流路とに接続され、第1流路から流入する液冷媒とガス冷媒とを含む冷媒を、第2流路と第3流路とに分岐する。液冷媒とガス冷媒との重量比における液冷媒の比率を液比率とする。第2流路に分岐した第1冷媒の第1液比率は、第3流路に分岐した第2冷媒の第2液比率よりも高い。 The refrigerant distributor according to the present invention includes a first flow path, a second flow path, a third flow path, and a branch portion. The branch portion is connected to the first flow path, is connected to the second flow path and the third flow path, and the refrigerant including the liquid refrigerant and the gas refrigerant flowing in from the first flow path is supplied to the second flow path. And the third flow path. The ratio of the liquid refrigerant in the weight ratio between the liquid refrigerant and the gas refrigerant is defined as the liquid ratio. The first liquid ratio of the first refrigerant branched into the second flow path is higher than the second liquid ratio of the second refrigerant branched into the third flow path.
本発明に係る熱交換器は、上記冷媒分岐分配器を備えた熱交換器であり、第1熱交換器と第2熱交換器とを備えている。第1熱交換器では、冷媒と第1流体との間で熱交換行われる。第2熱交換器では、冷媒と第2流体との間で熱交換が行われる。第1流体の量は第2流体の量よりも多い。第2流路は第1熱交換器に接続されている。第3流路は第2熱交換器に接続されている。 The heat exchanger which concerns on this invention is a heat exchanger provided with the said refrigerant | coolant branch distributor, and is provided with the 1st heat exchanger and the 2nd heat exchanger. In the first heat exchanger, heat is exchanged between the refrigerant and the first fluid. In the second heat exchanger, heat exchange is performed between the refrigerant and the second fluid. The amount of the first fluid is greater than the amount of the second fluid. The second flow path is connected to the first heat exchanger. The third flow path is connected to the second heat exchanger.
本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記熱交換器を備えた冷凍サイクル装置である。 The refrigeration cycle apparatus according to the present invention is a refrigeration cycle apparatus provided with the heat exchanger.
本発明に係る冷媒分岐分配器によれば、液比率の高い第1冷媒を第2流路に積極的に送り出し、液比率の低い第2冷媒第3流路を積極的に送り出して、効率的な熱交換を行わせることができる。 According to the refrigerant branching and distributing device according to the present invention, the first refrigerant having a high liquid ratio is positively sent to the second flow path, and the second refrigerant third flow path having a low liquid ratio is positively sent to efficiently. Heat exchange can be performed.
本発明に係る熱交換器によれば、上記冷媒分岐分配器の第2流路が第1熱交換器に接続され、第3流路が第2熱交換器に接続されている。これにより、第2熱交換器では、液比率の低い第2冷媒と第2流体との間で熱交換が行われる。第1熱交換器では、液比率の高い第1冷媒と、第2流体の量よりも多い第1流体との間で熱交換が行われる。その結果、液比率の高い第2冷媒を効率的に熱交換させることができる。 According to the heat exchanger according to the present invention, the second flow path of the refrigerant branching distributor is connected to the first heat exchanger, and the third flow path is connected to the second heat exchanger. Thereby, in a 2nd heat exchanger, heat exchange is performed between the 2nd refrigerant | coolant and 2nd fluid with a low liquid ratio. In the first heat exchanger, heat exchange is performed between the first refrigerant having a high liquid ratio and the first fluid larger than the amount of the second fluid. As a result, the second refrigerant having a high liquid ratio can be efficiently heat-exchanged.
本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、上記熱交換器を備えていることで、冷媒の熱交換を効率的に行うことができる。 According to the refrigeration cycle apparatus according to the present invention, the heat exchange of the refrigerant can be efficiently performed by providing the heat exchanger.
実施の形態1.
実施の形態1に係る冷媒分配器を備えた冷凍サイクル装置について説明する。はじめに、冷凍サイクル装置の構成について説明する。ここでは、冷凍サイクル装置として、ビル用マルチエアコンを一例として挙げる。
A refrigeration cycle apparatus including the refrigerant distributor according to
図1に示すように、冷凍サイクル装置1としてのビル用マルチエアコンでは、一つの室外熱交換器7に対して複数の室内熱交換器15a、15b、15c、15d(15)が接続されている。その室外熱交換器7および室内熱交換器15の他に、冷凍サイクル装置1は、圧縮機3、四方弁5a、5b、室内ファン19a、19b、19c、19d、膨張弁13a、13b、13c、13d、膨張弁9a、9b、冷媒分配器21a、21b、室外ファン17、アキュムレータ23を備えている。
As shown in FIG. 1, in the building multi-air conditioner as the
さらに、冷凍サイクル装置1では、冷媒分配器21a、21bと膨張弁13との間に、分岐分配部11が設けられている。分岐分配部11については後述する。なお、分岐分配部11と冷媒分配器21a、21bとの間に設けられている膨張弁9a、9bは、必須ではなく、必要に応じて設けられる。
Further, in the
次に、ビル用マルチエアコンの動作として、暖房運転について説明する。圧縮機3を駆動させることによって、圧縮機3から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。吐出した高温高圧のガス冷媒(単相)は、四方弁5a、5bを通り、複数の室内熱交換器15a、15b、15c、15dのそれぞれに流れ込む。
Next, heating operation will be described as the operation of the building multi-air conditioner. By driving the
室内熱交換器15a〜15dのそれぞれには、室内ファン19a、19b、19c、19dによって空気が送り込まれる。室内熱交換器15a〜15dのそれぞれでは、送り込まれた空気と流れ込んだガス冷媒との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒(単相)になる。この熱交換によって、室内熱交換器15a〜15dが配置されている室内のそれぞれが暖房される。
Air is sent into each of the indoor heat exchangers 15a to 15d by
次に、室内熱交換器15a〜15dから送り出された高圧の液冷媒は、膨張弁13a、13b、13c、13dを通過することで、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。 Next, the high-pressure liquid refrigerant sent out from the indoor heat exchangers 15a to 15d passes through the expansion valves 13a, 13b, 13c, and 13d, so that it becomes a two-phase refrigerant of low-pressure gas refrigerant and liquid refrigerant. Become.
その二相状態の冷媒は、室外ユニット25に流れ込む。室外ユニット25に流れ込んだ二相状態の冷媒は、分岐分配部11において、2つに分岐される。2つに分岐された冷媒のうち、一方の冷媒(冷媒A)は、膨張弁9aおよび冷媒分配器21aを経て配管47を流れて室外熱交換器7aに流れ込む。2つに分岐された冷媒のうち、他方の冷媒(冷媒B)は、膨張弁9bおよび冷媒分配器21bを経て配管48を流れて室外熱交換器7bに流れ込む。
The refrigerant in the two-phase state flows into the
室外熱交換器7a、7bでは、室外ファン17によって送り込まれた空気と流れ込んだ冷媒(冷媒A、冷媒B)との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうちの液冷媒が蒸発し、低圧のガス冷媒(単相)になる。室外ユニット25から送り出された低圧のガス冷媒は、四方弁5a、5bおよびアキュムレータ23を通って圧縮機3に流れ込む。圧縮機3に流れ込んだ低圧のガス冷媒は、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機3から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
In the
次に、冷房運転について説明する。圧縮機3によって圧縮された高温高圧のガス冷媒は、四方弁5a、5bを通り、室外熱交換器7a、7bに流れ込む。室外熱交換器7a、7bでは、室外ファン17によって送り込まれた空気と流れ込んだガス冷媒との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して低温高圧の液冷媒(単相)になる。
Next, the cooling operation will be described. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant compressed by the
低温高圧の液冷媒は、膨張弁13a〜13d等を通過することによって、低温低圧の液冷媒になる。低温低圧の液冷媒は、複数の室内熱交換器15a〜15dのそれぞれに流れ込む。室内熱交換器15a〜15dでは、室内ファン19a〜19dによって送り込まれた空気と流れ込んだ液冷媒との間で熱交換が行われて、低温低圧の液冷媒は、蒸発して低圧のガス冷媒(単相)になる。この熱交換によって、室内熱交換器15a〜15dが配置されている室内のそれぞれが冷房される。
The low-temperature and high-pressure liquid refrigerant becomes a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant by passing through the expansion valves 13a to 13d and the like. The low-temperature and low-pressure liquid refrigerant flows into each of the plurality of indoor heat exchangers 15a to 15d. In the indoor heat exchangers 15a to 15d, heat exchange is performed between the air sent by the
室内熱交換器15a〜15dから送り出された低圧のガス冷媒は、四方弁5a、5bおよびアキュムレータ23を通って圧縮機3に流れ込む。圧縮機に流れ込んだ低圧のガス冷媒は、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
The low-pressure gas refrigerant sent out from the indoor heat exchangers 15a to 15d flows into the
上述した冷凍サイクル装置1では、室外ユニット25の室外熱交換器7は、暖房運転では蒸発器として機能し、冷房運転では凝縮器として機能する。ビル用マルチエアコンの室外ユニットとして、トップフロー型のファンを備えた室外ユニットがある。図2に示すように、トップフロー型の室外ユニット25では、筐体26の上面部に室外ファン17が取り付けられている。
In the
筐体の4つの側面部のうち、3つの側面部(三方)に、空気を取り入れる空気取り入れ口27が設けられている。図3に示すように、その筐体26内には、室外熱交換器7が配置されている。室外熱交換器7は、3つの空気の取り入れ口(筐体の側面部)に対向するように配置されている。また、筐体26内には、分岐分配部11をはじめ、圧縮機(図示せず)等が配置されている。
Of the four side surfaces of the housing, three side surfaces (three sides) are provided with
上述した室外ユニット25では、室外ファン17が筐体26の上面部に取り付けられている。このため、室外熱交換器7では、室外ファン17との距離が短いほど空気の圧力損失が低くなり、室外ファン17との距離が長いほど空気の圧力損失は高くなる。すなわち、室外熱交換器7の上部から下部に向かって圧力損失が徐々に高くなり、室外熱交換器7aを通過する空気の風量が相対的に多く、室外熱交換器7bを通過する空気の風量が相対的に少ない(図3の矢印参照)。
In the
その室外熱交換器7aと配管との接続関係の一例を図4に示す。図4に示すように、室外熱交換器7aは、たとえば、3列の室外熱交換器7aa、7ab、7acから構成される。3列の室外熱交換器7aa、7ab、7acのそれぞれには、伝熱管(図示せず)が取り付けられている。冷媒分配器21aから分岐させた複数の配管47は、1列目の室外熱交換器7aの対応する伝熱管のそれぞれに接続されている。
An example of the connection relationship between the
一つの冷媒パスは、1列目の室外熱交換器7aaの伝熱管から2列目の室外熱交換器7abの伝熱管および3列目の室外熱交換器7acの伝熱管を経て冷媒分配器29に繋がっている。図1および図3に示すように、室外熱交換器7aの下方に配置される室外熱交換器7bについても、冷媒分配器21bから分岐させた複数の配管48が接続されている(図5参照)。
One refrigerant path passes from the heat transfer tube of the outdoor heat exchanger 7aa in the first row to the heat transfer tube of the outdoor heat exchanger 7ab in the second row and the heat transfer tube of the outdoor heat exchanger 7ac in the third row. It is connected to. As shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of
室外熱交換器7を蒸発器として機能させる場合には、二相状態の冷媒のうち、液冷媒を効率よく蒸発させてガス冷媒にするために、空気の風量がより多い室外熱交換器7aへ流すことが求められる。図5に示すように、そのため、室外ユニット25には、分岐分配部11が設けられている。
When the
分岐分配部11では、暖房運転時において、室内熱交換器15から流れてきた二相状態の冷媒が、2系統の冷媒(冷媒A、冷媒B)に分岐される。液冷媒とガス冷媒との重量比において、液冷媒の比率を液比率とする。冷媒Aは、液比率の高い冷媒である。冷媒Bは、液比率の低い冷媒である。分岐分配部11では、液比率の高い冷媒Aと、液比率の低い冷媒Bとにマクロ的に分配される。冷媒Aが冷媒分配器21aによってミクロ的にさらに分配されて、風量の多い室外熱交換器7aへ送られる。冷媒Bが冷媒分配器21bによってさらにミクロ的に分配されて、風量の少ない室外熱交換器7bへ送られる。
In the
その分岐分配部11の具体的な構造の第1例について説明する。図6に示すように、分岐分配部11は、曲がり配管33を含む配管41(第1流路)、分岐配管31(分岐部)、配管43(第2流路)および配管44(第3流路)を備えている。配管41を流れてきた二相状態の冷媒は、曲がり配管33を流れることで、液冷媒の分布に偏りが生じる。すなわち、遠心力によって、曲がり配管33の外周側の内壁面に沿って流れる液冷媒の量が、内周側の内壁面に沿って流れる液冷媒の量よりも多くなる。
A first example of a specific structure of the branching / distributing
これにより、曲がり配管33を流れた直後の配管41内では、曲がり配管33の外周側に対応する領域に、液比率の高い冷媒(冷媒A)が流れ、曲がり配管33の内周側に対応する領域に、液比率の低い冷媒(冷媒B)が流れる。その状態で配管41を流れた冷媒は、分岐配管31によって冷媒Aと冷媒Bとに分配される。分配された冷媒Aは、配管43、冷媒分配器21aおよび配管47を流れて室外熱交換器7aへ送られる。一方、冷媒Bは配管45、冷媒分配器21bおよび配管48を流れて室外熱交換器7bへ送られる。
Thereby, in the
こうして、室外ユニット25では、風量のより多い室外熱交換器7aへ、液比率の高い冷媒Aが流れ込み、風量のより少ない室外熱交換器7bへ、液比率の低い冷媒Bが流れ込むことになる。これにより、二相状態の冷媒と空気との熱交換を効率よく行うことができる。
Thus, in the
従来、風量のより多い室外熱交換器7aへ、液比率の高い冷媒を流す手法として、室外熱交換器7a、7bに繋がる配管の長さまたは配管の内径等に変えることによって圧力損失を調整する手法がある。つまり、ミクロ的に冷媒を分配する手法がある。ところが、この手法では、配管の本数が増えると、配管の長さを調整することが困難になってくる。また、配管を引き回すための領域も必要になる。さらに、配管の引き回しも複雑になる。
Conventionally, pressure loss is adjusted by changing the length of piping connected to the
このような手法に対して、上述した分岐分配部11を用いた手法では、曲がり配管33と分岐配管31だけで、簡単な構造をもって、風量のより多い室外熱交換器7aへ液比率の高い冷媒を送り込むことができる。
In contrast to such a method, in the method using the
なお、配管41のうち、曲がり配管33から分岐配管31までの直線部分の長さLは、配管41内の液冷媒が偏った不均一な分布(図7参照)をもって、分岐配管31に流れ込む長さに設定しておく必要がある。ここで、曲がり配管の内径φをDとすると、直線部分の長さLは、L<10×Dという関係を満たす必要がある。直線部分の長さLが、L≧10×Dの場合には、液冷媒が偏った不均一な分布から、液冷媒が、配管41の内壁にほぼ均一に環状に分布する状態に戻ってしまう。このため、室外熱交換器7aへより多くの液冷媒を送り込むことができなくなる。
Of the
また、冷媒分配器21a、21bと分岐分配部11との間に、図1に示すように、膨張弁9a、9bを設けてもよい。特に、膨張弁9aの開度を調整することによって、過度の液冷媒が配管43に流れるのを阻止することができる。
Further,
実施の形態2.
ここでは、冷媒分岐分配器を成す分岐分配部の第2例について説明する。図8に示すように、分岐分配部11は、アルファベットの「T」の形状に似たT字型分岐配管35a(35)(分岐部)を備えている。T字型分岐配管35aには、一方向に延在する部分(配管部分A)と、その配管部分Aから、一方向とほぼ直交する方向に分岐する部分(配管部分B)とが設けられている。Embodiment 2. FIG.
Here, the 2nd example of the branch distribution part which comprises a refrigerant | coolant branch distributor is demonstrated. As shown in FIG. 8, the
配管部分Aには、曲がり配管33を含む配管43(第2流路)が接続されている。その配管43に冷媒分配器21aが接続され、さらに、その冷媒分配器21aに複数の配管47が接続されている。一方、配管部分Bには、配管44(第3流路)が接続されている。その配管44に冷媒分配器21bが接続され、さらに、その冷媒分配器21bに複数の配管48が接続されている。複数の配管47は、室外熱交換器7aに接続され、複数の配管48は、室外熱交換器7bに接続されている(図3参照)。
A pipe 43 (second flow path) including a bent pipe 33 is connected to the pipe portion A. The
なお、これ以外の室外ユニットの構成および冷凍サイクル装置の構成については、図1および図3に示す構成と同様なので、必要である場合を除き、その説明を繰り返さないこととする。 Since the configuration of the outdoor unit and the configuration of the refrigeration cycle apparatus other than the above are the same as those shown in FIGS. 1 and 3, the description thereof will not be repeated unless necessary.
上述した分岐分配部11では、配管41(第1流路)を流れてきた二相状態の冷媒が、T字型分岐配管35aに流れ込むと、慣性によって、一方向に延在する配管部分Aには、より多くの液冷媒が流れることになる。これにより、図9に示すように、配管部分Aに接続されている配管43には、液比率の高い冷媒(冷媒A)が流れ込む。
In the
一方、配管部分Aから分岐する配管部分Bには、より多くのガス冷媒が流れることになる。これにより、図10に示すように、配管部分Bに接続されている配管44には、液比率の低い冷媒(冷媒B)が流れ込む。
On the other hand, more gas refrigerant flows through the pipe part B branched from the pipe part A. Thereby, as shown in FIG. 10, the refrigerant (refrigerant B) having a low liquid ratio flows into the
配管43を流れる、液比率の高い二相状態の冷媒(冷媒A)は、曲がり配管33を流れる。このとき、冷媒Aに含まれる液冷媒の分布に偏りが生じる。すなわち、前述したように、遠心力によって、曲がり配管33の外周側の内壁面に沿って流れる液冷媒の量が、内周側の内壁面に沿って流れる液冷媒の量よりも多くなる。
The two-phase refrigerant (refrigerant A) having a high liquid ratio flowing through the
これにより、図11に示すように、曲がり配管33を流れた直後の配管43内では、外周側に対応する領域に、液比率の高い冷媒(冷媒AA)が流れ、内周側に対応する領域に、液比率の低い冷媒(冷媒AB)が流れる。
Accordingly, as shown in FIG. 11, in the
配管43を流れる冷媒(冷媒AA、冷媒AB)は、その状態で冷媒分配器21aに流れ込む。冷媒分配器21aでは、流れ込んだ冷媒が、複数の配管47に分配される。このとき、図12に示すように、複数の配管47のうち、曲がり配管の外周側に対応する位置に配置されている配管47には、液比率の高い冷媒AAが流れ込む。一方、曲がり配管の内周側に対応する位置に配置されている配管47には、液比率の低い冷媒ABが流れ込む。
The refrigerant (refrigerant AA, refrigerant AB) flowing through the
分配された冷媒AAおよび冷媒ABは、配管47を流れて室外熱交換器7aへ送られる。一方、冷媒Bは配管48を流れて室外熱交換器7bへ送られる。こうして、室外ユニット25では、風量のより多い室外熱交換器7aへ、液比率の高い冷媒A(冷媒AA、冷媒AB)が流れ込み、風量のより少ない室外熱交換器7bへ、液比率の低い冷媒Bが流れ込むことになる。
The distributed refrigerant AA and refrigerant AB flow through the
特に、室外熱交換器7aでは、液比率の高い冷媒AAが、室外熱交換器7aにおける、風量の相対的に多い上部のパスに流され、液比率の低い冷媒ABが、室外熱交換器7aにおける、風量の相対的に少ない下部のパスに流される(図5参照)。これにより、冷媒と空気との熱交換をより効率的に行うことができる。
In particular, in the
(変形例)
ここでは、T字型分岐配管の変形例について説明する。図13に示すように、変形例に係るT字型分岐配管35b(分岐部)では、一方向に延在する部分(配管部分A)から、2つの分岐する部分(配管部分B、配管部分C)が設けられている。配管部分Cには配管45(第4流路)が接続されている。その配管45に冷媒分配器21cが接続され、さらに、その冷媒分配器21cに複数の配管49が接続されている。複数の配管49は、たとえば、配管48とともに、室外熱交換器7bに接続されている。(Modification)
Here, a modified example of the T-shaped branch pipe will be described. As shown in FIG. 13, in the T-shaped branch pipe 35b (branch part) according to the modification, two parts (pipe part B, pipe part C) are divided from a part extending in one direction (pipe part A). ) Is provided. A pipe 45 (fourth flow path) is connected to the pipe portion C. The
なお、これ以外のT字型分岐配管35b等の構成については、図8に示す構成と同様であり、また、室外ユニットの構成および冷凍サイクル装置の構成については、図1および図3に示す構成と同様である。このため、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。 In addition, about the structure of T-shaped branch piping 35b etc. other than this, it is the same as that of the structure shown in FIG. 8, and about the structure of an outdoor unit and the structure of a refrigeration cycle apparatus, the structure shown in FIG. 1 and FIG. It is the same. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the description will not be repeated unless it is required.
上述した分岐分配部11では、配管41(第1流路)を流れてきた二相状態の冷媒が、T字型分岐配管35bに流れ込むと、配管部分Aに接続されている配管43(第2流路)には、前述したように、慣性によって液冷媒51が流れやすく、液比率の高い冷媒(冷媒A)が流れ込む。
In the
一方、配管部分Aから分岐する配管部分Bおよび配管部分Cには、液冷媒が流れにくく、液比率の低い冷媒(冷媒B)が流れることになる。配管部分Bと配管部分Cとでは、冷媒の流れの上流側に位置する配管部分Cへガス冷媒が流れ込みやすく、配管部分Cへは、液比率の低い冷媒が流れ込み、冷媒の流れの下流側に位置する配管部分Bへは、液比率の高い冷媒が流れ込むことになる。 On the other hand, the liquid refrigerant hardly flows through the pipe part B and the pipe part C branched from the pipe part A, and the refrigerant (refrigerant B) having a low liquid ratio flows. In the pipe part B and the pipe part C, the gas refrigerant easily flows into the pipe part C located on the upstream side of the refrigerant flow, and the refrigerant having a low liquid ratio flows into the pipe part C, and downstream of the refrigerant flow. A refrigerant with a high liquid ratio flows into the piping part B located.
これにより、図14に示すように、配管部分Cに接続されている配管45には、液比率の低い冷媒(冷媒BB)が流れ込む。図15に示すように、配管部分Bに接続されている配管44(第3流路)には、液比率の高い冷媒(冷媒BA)が流れ込む。
Thereby, as shown in FIG. 14, the refrigerant (refrigerant BB) having a low liquid ratio flows into the
配管45を流れる冷媒(冷媒BB)は、冷媒分配器21cに流れ込む。冷媒分配器21cでは、流れ込んだ冷媒が複数の配管49に分配される。配管44を流れる冷媒(冷媒BA)は、冷媒分配器21bに流れ込む。冷媒分配器21bでは、流れ込んだ冷媒が複数の配管48に分配される。
The refrigerant (refrigerant BB) flowing through the
なお、前述したように、配管43を流れる冷媒Aは、冷媒分配器21aによって複数の配管47に分配される。図16に示すように、曲がり配管33を流れた直後の配管43内では、外周側に対応する領域に、液比率の高い冷媒(冷媒AA)が流れ、内周側に対応する領域に、液比率の低い冷媒(冷媒AB)が流れる。
As described above, the refrigerant A flowing through the
また、図17に示すように、複数の配管47のうち、曲がり配管の外周側に対応する位置に配置されている配管47には、液比率の高い冷媒AAが流れ込む。曲がり配管の内周側に対応する位置に配置されている配管47には、液比率の低い冷媒ABが流れ込む。冷媒AAおよび冷媒ABは、配管47を流れて室外熱交換器7aへ送られる。
As shown in FIG. 17, the refrigerant AA having a high liquid ratio flows into a
一方、分配された冷媒B(冷媒BB、冷媒BA)は、配管48、49を流れて室外熱交換器7bへ送られる。こうして、室外ユニット25では、風量のより多い室外熱交換器7aへ、液比率の高い冷媒Aが流れ込み、風量のより少ない室外熱交換器7bへ、液比率の低い冷媒B(冷媒BB、冷媒BA)が流れ込むことになる。
On the other hand, the distributed refrigerant B (refrigerant BB, refrigerant BA) flows through the
特に、室外熱交換器7bでは、液比率の高い冷媒BAが、室外熱交換器7bにおける、風量の相対的に多い上部のパスに流され、液比率の低い冷媒BBが、室外熱交換器7bにおける、風量の相対的に少ない下部のパスに流される(図5参照)。これにより、冷媒と空気との熱交換をより効率的に行うことができる。
In particular, in the
実施の形態3.
ここでは、冷媒分岐分配器を成す分岐分配部の第3例について説明する。図18に示すように、分岐分配部11は、T字型分岐配管35a(35)(分岐部)の手前(上流側)の配管41(第1流路)にオリフィス39を備えている。オリフィス39では、冷媒の流れを遮る遮蔽部に、冷媒を流す開口部が設けられている。そのオリフィス39の開口部の面積(流路断面積)は、配管41の流路断面積よりも狭い。
Here, the 3rd example of the branch distribution part which comprises a refrigerant | coolant branch distributor is demonstrated. As shown in FIG. 18, the
オリフィス39の第1例を図19に示す。このオリフィス39では、冷媒の流れを遮る遮蔽部39aに、同心円状に略円形状の開口部39bが形成されている。オリフィス39の第2例を図20に示す。このオリフィス39では、冷媒の流れを遮る遮蔽部39aに、略半円形状の開口部39bが形成されている。このオリフィス39では、遮蔽部39aは、T字型分岐配管35aに配管44(第3流路)が接続されている周方向位置に配置されている。
A first example of the
オリフィス39の第3例を図21に示す。このオリフィス39では、冷媒の流れを遮る遮蔽部39aに、略円形状の開口部39bが形成されている。略円形状の開口部39bは、開口部39bの中心がオリフィス39の中心から外れるように、遮蔽部39aに形成されている。このオリフィス39では、遮蔽部39aは、T字型分岐配管35aに配管44が接続されている周方向位置に配置されている。
A third example of the
なお、これ以外のT字型分岐配管35a等の構成については、図8に示す構成と同様であり、また、室外ユニットの構成および冷凍サイクル装置の構成については、図1および図3に示す構成と同様である。このため、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。 The other configurations of the T-shaped branch pipe 35a and the like are the same as those shown in FIG. 8, and the configurations of the outdoor unit and the refrigeration cycle apparatus are the configurations shown in FIGS. It is the same. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the description will not be repeated unless it is required.
上述した分岐分配部11では、配管41を流れる二相状態の冷媒は、T字型分岐配管35aに流れ込む前に、オリフィス39の遮蔽部39aによって、液冷媒が配管41の内壁から剥がされる。また、流路断面積の狭い開口部39bを冷媒が通過することで、冷媒の流速が増加する。これにより、T字型分岐配管35aの一方向に延在する配管部分Aには、より多くの液冷媒が流れやすくなる。特に、二相状態の冷媒の流量が少ないような場合に、配管部分Aに流れ込む液冷媒の量を増やすことができる。
In the
一方、配管部分Aから分岐する配管部分Bには、手前で液冷媒が配管41の内壁から剥がされることで、オリフィスがない場合と比べて、液冷媒が流れ込みにくくなり、その分、より多くのガス冷媒が流れ込みやすくなる。これにより、図22に示すように、配管部分Bに接続されている配管44には、液比率の低い冷媒(冷媒B)が流れ込む。
On the other hand, the liquid refrigerant is peeled off from the inner wall of the
特に、図20または図21に示されるオリフィス39の遮蔽部39aを、T字型分岐配管35aに配管44が接続されている周方向位置に配置することで、配管44に流れ込む液冷媒の量を効果的に減らすことができ、その分、配管43(第2流路)に流れ込む液冷媒の量を増やすことができる。
In particular, by arranging the shielding
前述したように、配管43に流れ込んだ液比率の高い冷媒は、曲がり配管33を流れることで、図23に示すように、液比率の高い冷媒(冷媒AA)と、液比率の低い冷媒(冷媒AB)とに分配される。分配された冷媒AAおよび冷媒ABは、冷媒分配器21aによってさらに分配される。図24に示すように、分配された冷媒AAおよび冷媒ABは、配管47を流れて室外熱交換器7aへ送られる。一方、冷媒Bは配管48を流れて室外熱交換器7bへ送られる。こうして、室外ユニット25では、冷媒と空気との熱交換をより効率的に行うことができる。
As described above, the refrigerant having a high liquid ratio that has flowed into the
実施の形態4.
ここでは、冷媒分岐分配器を成す分岐分配部の第4例について説明する。図25に示すように、分岐分配部11は、アルファベット「Y」の形状に似たY字型分岐配管37a(37)(分岐部)を備えている。Y字型分岐配管37aでは、一の配管が二股に分岐している。二股に分岐した一方の分岐配管部分に配管43が接続され、他方の分岐配管部分に配管44が接続されている。Y字型分岐配管37aは、配管43が下方に、配管44が上方に位置するように配置されている。配管43、44は、曲がり配管33を含む。
Here, the 4th example of the branch distribution part which comprises a refrigerant | coolant branch distributor is demonstrated. As shown in FIG. 25, the
なお、これ以外の室外ユニットの構成および冷凍サイクル装置の構成については、図1および図3に示す構成と同様なので、必要である場合を除き、その説明を繰り返さないこととする。 Since the configuration of the outdoor unit and the configuration of the refrigeration cycle apparatus other than the above are the same as those shown in FIGS. 1 and 3, the description thereof will not be repeated unless necessary.
上述した分岐分配部11では、配管41(第1流路)を流れてきた二相状態の冷媒(図26参照)が、Y字型分岐配管37aに流れ込む。Y字型分岐配管37aに流れ込んだ冷媒は、配管43(第2流路)と配管44(第3流路)とに分配される。このとき、図27に示すように、下方に配置されている配管43には、重力によって、液冷媒が流れやすく、液比率の高い冷媒(冷媒A)が流れ込む。一方、図28に示すように、上方に配置されている配管44には、液冷媒は流れにくく、液比率の低い冷媒(冷媒B)が流れ込む。
In the
配管43を流れる冷媒は、曲がり配管33を流れ、冷媒分配器21aによってさらに分配される。分配された冷媒は、配管47を流れて室外熱交換器7aへ送られる。一方、配管44を流れる冷媒は、曲がり配管33を流れ、冷媒分配器21bによってさらに分配される。分配された冷媒は、配管48を流れて室外熱交換器7bへ送られる。
The refrigerant flowing through the
配管43の曲がり配管33を流れた直後の配管43内の冷媒の分布を図29に示し、配管44の曲がり配管33を流れた直後の配管44内の冷媒の分布を図30に示す。配管47内の冷媒の分布を図31に示し、配管48内の冷媒の分布を図32に示す。
The distribution of the refrigerant in the
図27〜図32に示されるように、Y字型分岐配管37aに流れ込んだ冷媒は、分岐分配部11によって、液比率の高い冷媒と液比率の低い冷媒とに分配される。液比率の高い冷媒は室外熱交換器7aに流れ込み、液比率の低い冷媒は室外熱交換器7bに流れ込む。
As shown in FIGS. 27 to 32, the refrigerant flowing into the Y-shaped branch pipe 37 a is distributed by the
こうして、室外ユニット25では、風量のより多い室外熱交換器7aへ、液比率の高い冷媒Aが流れ込み、風量のより少ない室外熱交換器7bへ、液比率の低い冷媒Bが流れ込むことになる。その結果、冷媒と空気との熱交換をより効率的に行うことができる。
Thus, in the
(変形例)
ここでは、Y字型分岐配管の変形例について説明する。図33に示すように、変形例に係るY字型分岐配管37b(37)(分岐部)では、冷媒の流れる方向(たとえばX方向)に対して、その方向成分(X方向成分)を有する態様で冷媒を分岐させる部分(配管部分A)と、その方向成分とは逆向きの方向成分(−X方向成分)を有する態様で冷媒を分岐させる部分(配管部分B)とが設けられている(図33に示されたベクトル参照)。(Modification)
Here, a modified example of the Y-shaped branch pipe will be described. As shown in FIG. 33, the Y-shaped branch pipe 37b (37) (branch part) according to the modification has an aspect component (X direction component) with respect to the direction of refrigerant flow (for example, the X direction). And a portion (piping portion B) for branching the refrigerant in a mode having a directional component (-X direction component) opposite to the direction component thereof (piping portion A). (See vector shown in FIG. 33).
Y字型分岐配管37bは、構造的には、冷媒が流れ込んでくる一方向に延在する部分(配管部分A)と、その一方向と交差する他の方向に延在する部分(配管部分B)と、その他の方向と反対方向に延在する部分(配管部分C)とを含む。 Structurally, the Y-shaped branch pipe 37b has a part extending in one direction (pipe part A) into which the refrigerant flows and a part extending in another direction (pipe part B) intersecting with the one direction. ) And a portion (pipe portion C) extending in a direction opposite to the other direction.
上述した分岐分配部11では、配管41(第1流路)を流れてきた二相状態の冷媒(図34参照)が、Y字型分岐配管37bに流れ込む。Y字型分岐配管37bに流れ込んだ冷媒は、配管43(第2流路)と配管44(第3流路)とに分配される。このとき、図35に示すように、配管43には、慣性力によって液冷媒が流れやすく、配管43には、液比率の高い冷媒(冷媒A)が流れ込む。一方、図36に示すように、配管44には、液冷媒は流れにくく、液比率の低い冷媒(冷媒B)が流れ込む。
In the
配管43を流れる冷媒は、曲がり配管33を流れ、冷媒分配器21aによってさらに分配される。分配された冷媒は、配管47を流れて室外熱交換器7aへ送られる。一方、配管44を流れる冷媒は、曲がり配管33を流れ、冷媒分配器21bによってさらに分配される。分配された冷媒は、配管48を流れて室外熱交換器7bへ送られる。
The refrigerant flowing through the
配管43の曲がり配管33を流れた直後の配管43内の冷媒の分布を図37に示し、配管44の曲がり配管33を流れた直後の配管44内の冷媒の分布を図38に示す。配管47内の冷媒の分布を図39に示し、配管48内の冷媒の分布を図40に示す。
The distribution of the refrigerant in the
特に、Y字型分岐配管37bには、冷媒の流れる方向(X方向)に対して、その方向成分(X方向成分)を有する態様で冷媒を分岐させる部分(配管部分A)を有していることで、冷媒の流量が少ない場合であっても、慣性力によって、液冷媒が流れやすく、液比率の高い冷媒を配管部分Aから配管43へ流すことができる。
In particular, the Y-shaped branch pipe 37b has a portion (pipe portion A) for branching the refrigerant in a manner having a direction component (X direction component) with respect to the direction (X direction) in which the refrigerant flows. Thus, even if the flow rate of the refrigerant is small, the liquid refrigerant can easily flow due to the inertial force, and the refrigerant having a high liquid ratio can be flowed from the pipe portion A to the
これにより、室外ユニット25では、風量のより多い室外熱交換器7aへ、液比率の高い冷媒Aが流れ込み、風量のより少ない室外熱交換器7bへ、液比率の低い冷媒Bが流れ込むことになる。その結果、冷媒と空気との熱交換をより効率的に行うことができる。
Thereby, in the
実施の形態5.
ここでは、冷媒分岐分配器を成す分岐分配部の第5例について説明する。図41に示すように、分岐分配部11は、筒状体36(分岐部)を備えている。筒状体36の側面に配管41(第1流路)が接続されている。筒状体36の下面部に配管43(第2流路)が接続されている。筒状体36の上面部に配管44(第3流路)が接続されている。配管43、44は、曲がり配管33を含む。Embodiment 5. FIG.
Here, the 5th example of the branch distribution part which comprises a refrigerant | coolant branch distributor is demonstrated. As shown in FIG. 41, the
なお、これ以外の室外ユニットの構成および冷凍サイクル装置の構成については、図1および図3に示す構成と同様なので、必要である場合を除き、その説明を繰り返さないこととする。 Since the configuration of the outdoor unit and the configuration of the refrigeration cycle apparatus other than the above are the same as those shown in FIGS. 1 and 3, the description thereof will not be repeated unless necessary.
上述した分岐分配部11では、配管41を流れてきた二相状態の冷媒(図42参照)が、筒状体36に流れ込む。流れ込んだ冷媒のうち、密度の高い液冷媒は、重力によって筒状体36内の下部に集まり、密度の低いガス冷媒は、筒状体36内の上部に集まる。
In the
筒状体36の下部に集まった、液冷媒を多く含む冷媒は、曲がり配管33を含む配管43を流れ、冷媒分配器21aによってさらに分配される。分配された冷媒は、配管47を流れて室外熱交換器7aへ送られる。一方、筒状体36の上部に集まった、ガス冷媒を多く含む冷媒は、曲がり配管33を含む配管44を流れ、冷媒分配器21bによってさらに分配される。分配された冷媒は、配管48を流れて室外熱交換器7bへ送られる。
The refrigerant containing a large amount of liquid refrigerant collected at the lower part of the
筒状体36を流れ出た直後の配管43内の冷媒の分布を図43に示し、筒状体36を流れ出た直後の配管44内の冷媒の分布を図44に示す。配管43の曲がり配管33を流れた直後の配管43内の冷媒の分布を図45に示し、配管44の曲がり配管33を流れた直後の配管44内の冷媒の分布を図46に示す。配管47内の冷媒の分布を図47に示し、配管48内の冷媒の分布を図48に示す。
The distribution of the refrigerant in the
図43〜図48に示されるように、配管41を流れる冷媒は、筒状体36および曲がり配管33等によって、液比率の高い冷媒と液比率の低い冷媒とに分配される。液比率の高い冷媒は室外熱交換器7aに流れ込み、液比率の低い冷媒は室外熱交換器7bに流れ込む。
As shown in FIGS. 43 to 48, the refrigerant flowing through the
こうして、室外ユニット25では、風量のより多い室外熱交換器7aへ、液比率の高い冷媒Aが流れ込み、風量のより少ない室外熱交換器7bへ、液比率の低い冷媒Bが流れ込むことになる。これにより、冷媒と空気との熱交換をより効率的に行うことができる。
Thus, in the
なお、各実施の形態において説明した分岐分配部については、必要に応じて種々組み合わせることが可能である。たとえば、実施の形態3において説明したオリフィスを、他の実施の形態の分岐分配部に適用してもよい。また、冷凍サイクル装置として、ビル用マルチエアコンを例に挙げて説明したが、これ以外に、たとえば、ヒートポンプ装置またはカーエアコン等の冷凍サイクル装置にも適用することが可能である。 It should be noted that the branching / distributing units described in the embodiments can be variously combined as necessary. For example, the orifice described in the third embodiment may be applied to the branch / distribution unit of another embodiment. Moreover, although the building multi-air conditioner has been described as an example of the refrigeration cycle apparatus, it can be applied to a refrigeration cycle apparatus such as a heat pump apparatus or a car air conditioner.
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is an example, and the present invention is not limited to this. The present invention is defined by the terms of the claims, rather than the scope described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明は、熱交換器を備えた冷凍サイクル装置に有効に利用される。 The present invention is effectively used in a refrigeration cycle apparatus including a heat exchanger.
1 冷凍サイクル装置、3 圧縮機、5a、5b 四方弁、7、7a、7b、7aa、7ab、7ac 室外熱交換器、9a、9b 膨張弁、11 分岐分配部、13a、13b、13c、13d 膨張弁、15、15a、15b、15c、15d 室内熱交換器、17 室外ファン、19a、19b 室内ファン、21a、21b 冷媒分配器、23 アキュムレータ、25 室外ユニット、26 筐体、27 空気取り入れ口、31 分岐配管、33 曲がり配管、35、35a、35b、35c T字型分岐配管、36 筒状体、37、37a、37b Y字型分岐配管、39 オリフィス、39a 遮蔽部、39b 開口部、41、43、44、45、47、48、49 配管、51 液冷媒、53 ガス冷媒。
DESCRIPTION OF
本発明は、冷媒分岐分配器を備えた熱交換器および冷凍サイクル装置に関し、特に、液冷媒とガス冷媒との二相状態の冷媒を液比率の異なる冷媒に分岐しうる冷媒分岐分配器を備えた熱交換器と、さらに、その熱交換器を備えた冷凍サイクル装置とに関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger and a refrigeration cycle apparatus provided with a refrigerant branch distributor, in particular, provided with a refrigerant branch distributor capable of branching the refrigerant in two-phase state of liquid refrigerant and gas refrigerant in the different refrigerants liquid ratio In addition, the present invention relates to a heat exchanger and a refrigeration cycle apparatus including the heat exchanger.
本発明は、そのような開発の一環としてなされたものであり、一つの目的は、二相状態の冷媒を効率よく熱交換させる冷媒分岐分配器を備えた熱交換器を提供することであり、他の目的は、そのような熱交換器を備えた冷凍サイクル装置を提供することである。 The present invention has been made as part of such development, and one object thereof is to provide a heat exchanger provided with a refrigerant branching distributor that efficiently exchanges heat between two-phase refrigerants . Another object is to provide a refrigeration cycle apparatus equipped with such a heat exchanger.
これにより、曲がり配管33を流れた直後の配管41内では、曲がり配管33の外周側に対応する領域に、液比率の高い冷媒(冷媒A)が流れ、曲がり配管33の内周側に対応する領域に、液比率の低い冷媒(冷媒B)が流れる。その状態で配管41を流れた冷媒は、分岐配管31によって冷媒Aと冷媒Bとに分配される。分配された冷媒Aは、配管43、冷媒分配器21aおよび配管47を流れて室外熱交換器7aへ送られる。一方、冷媒Bは配管44、冷媒分配器21bおよび配管48を流れて室外熱交換器7bへ送られる。
Thereby, in the
Claims (16)
前記第1流路に接続されるとともに、前記第2流路と前記第3流路とに接続され、前記第1流路から流入する液冷媒とガス冷媒とを含む冷媒を、前記第2流路と前記第3流路とに分岐する分岐部と
を備え、
前記液冷媒と前記ガス冷媒との重量比における前記液冷媒の比率を液比率とすると、
前記第2流路に分岐した第1冷媒の第1液比率は、前記第3流路に分岐した第2冷媒の第2液比率よりも高い、冷媒分岐分配器。A first flow path, a second flow path, and a third flow path;
A refrigerant connected to the first flow path, connected to the second flow path and the third flow path, and including liquid refrigerant and gas refrigerant flowing from the first flow path is supplied to the second flow path. A branch part that branches into a path and the third flow path,
When the ratio of the liquid refrigerant in the weight ratio of the liquid refrigerant and the gas refrigerant is a liquid ratio,
The refrigerant branching / distributing device, wherein a first liquid ratio of the first refrigerant branched into the second flow path is higher than a second liquid ratio of the second refrigerant branched into the third flow path.
前記第2流路は、前記分岐部における、前記第1曲がり部の外周側に対応する第1位置に接続され、
前記第3流路は、前記分岐部における、前記第1曲がり部の内周側に対応する第2位置に接続された、請求項1記載の冷媒分岐分配器。The first flow path includes a curved first bent portion,
The second flow path is connected to a first position corresponding to an outer peripheral side of the first bent portion in the branch portion,
2. The refrigerant branch distributor according to claim 1, wherein the third flow path is connected to a second position of the branch portion corresponding to an inner peripheral side of the first bent portion.
前記直線部の長さLは、前記第1流路の内径をDとすると、L<10×Dに設定された、請求項2記載の冷媒分岐分配器。The first flow path includes a straight part between the first bent part and the branch part,
The refrigerant branch distributor according to claim 2, wherein the length L of the straight portion is set to L <10 × D, where D is the inner diameter of the first flow path.
前記第1流路が接続されている前記分岐部の部分から、前記第1流路が延在する第1方向に延在する第1延在部と、
前記第1延在部から、前記第1方向と交差する第2方向に分岐して延在する第2延在部と
を含み、
前記第2流路は、前記第1延在部に接続され、
前記第3流路は、前記第2延在部に接続された、請求項1記載の冷媒分岐分配器。The branch portion is
A first extending portion extending in a first direction in which the first flow path extends from a portion of the branch portion to which the first flow path is connected;
A second extension part extending from the first extension part in a second direction that intersects the first direction;
The second flow path is connected to the first extension part,
The refrigerant branching distributor according to claim 1, wherein the third flow path is connected to the second extending portion.
前記第1流路が接続されている前記分岐部の部分から、前記第1流路が延在する第1方向と交差する第3方向に分岐して延在する第3延在部と、
前記第1流路が接続されている前記分岐部の部分から、前記第1方向および前記第3方向と交差する第4方向に分岐して延在する第4延在部と
を少なくとも含み、
前記分岐部は、前記第3延在部を上にし、前記第4延在部を下にした状態で配置され、
前記第2流路は、前記第4延在部に接続され、
前記第3流路は、前記第3延在部に接続された、請求項1記載の冷媒分岐分配器。The branch portion is
A third extending portion extending from a portion of the branching portion to which the first flow channel is connected, branching and extending in a third direction intersecting a first direction in which the first flow channel extends;
Including at least a fourth extending portion that branches and extends in a fourth direction intersecting the first direction and the third direction from a portion of the branch portion to which the first flow path is connected;
The branch portion is arranged with the third extension portion up and the fourth extension portion down,
The second flow path is connected to the fourth extension part,
The refrigerant branching distributor according to claim 1, wherein the third flow path is connected to the third extending portion.
前記第1流路が接続されている前記分岐部の部分から、前記第1流路が延在する第1方向と交差する第3方向に分岐して延在する第3延在部と、
前記第1流路が接続されている前記分岐部の部分から、前記第3方向とは反対の第4方向に分岐して延在する第4延在部と
を少なくとも含み、
前記第2流路は、前記第3延在部に接続され、
前記第3流路は、前記第4延在部に接続された、請求項1記載の冷媒分岐分配器。The branch portion is
A third extending portion extending from a portion of the branching portion to which the first flow channel is connected, branching and extending in a third direction intersecting a first direction in which the first flow channel extends;
Including at least a fourth extending portion extending from a portion of the branching portion to which the first flow path is connected and branching in a fourth direction opposite to the third direction;
The second flow path is connected to the third extension part,
The refrigerant branching distributor according to claim 1, wherein the third flow path is connected to the fourth extending portion.
前記筒状体は、上面部、下面部および側面部を含み、
前記側面部に前記第1流路が接続され、
前記下面部に前記第2流路が接続され、
前記上面部に前記第3流路が接続された、請求項1記載の冷媒分岐分配器。The branch portion includes a cylindrical body,
The cylindrical body includes an upper surface portion, a lower surface portion and a side surface portion,
The first flow path is connected to the side surface;
The second flow path is connected to the lower surface portion;
The refrigerant branching distributor according to claim 1, wherein the third flow path is connected to the upper surface portion.
前記冷媒と第1流体との間で熱交換行われる第1熱交換器と、
前記冷媒と第2流体との間で熱交換が行われる第2熱交換器と
を含み、
前記第1流体の量は前記第2流体の量よりも多く、
前記第2流路は前記第1熱交換器に接続され、
前記第3流路は前記第2熱交換器に接続された、熱交換器。A heat exchanger comprising the refrigerant branch distributor according to any one of claims 1 to 14,
A first heat exchanger for performing heat exchange between the refrigerant and the first fluid;
A second heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the second fluid,
The amount of the first fluid is greater than the amount of the second fluid;
The second flow path is connected to the first heat exchanger;
The third flow path is a heat exchanger connected to the second heat exchanger.
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