WO2024071228A1 - 室内熱交換器及び空気調和機 - Google Patents

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WO2024071228A1
WO2024071228A1 PCT/JP2023/035226 JP2023035226W WO2024071228A1 WO 2024071228 A1 WO2024071228 A1 WO 2024071228A1 JP 2023035226 W JP2023035226 W JP 2023035226W WO 2024071228 A1 WO2024071228 A1 WO 2024071228A1
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WO
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heat transfer
refrigerant
flow path
transfer tube
plate
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/035226
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English (en)
French (fr)
Inventor
周太郎 山本
寛之 中野
祥志 松本
祥太 吾郷
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0059Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers
    • F24F1/0067Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers by the shape of the heat exchangers or of parts thereof, e.g. of their fins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates

Definitions

  • This disclosure relates to an indoor heat exchanger and an air conditioner equipped with the same.
  • Patent Document 1 discloses an indoor air conditioner unit used in an air conditioner.
  • a plate-shaped distribution member made of multiple stacked plates is connected to the heat transfer tube of the heat exchanger body.
  • the objective of this disclosure is to provide an indoor heat exchanger that can prevent the plate stack from becoming too large, and an air conditioner equipped with the same.
  • the indoor heat exchanger comprises a heat exchange section including fins and a plurality of heat transfer tubes penetrating the fins, a refrigerant tube in which a first refrigerant flow path is formed, and a plate stack including a plurality of plates stacked in a stacking direction and in which a second refrigerant flow path is formed, the plurality of heat transfer tubes including a first heat transfer tube, a second heat transfer tube, a third heat transfer tube, and a fourth heat transfer tube, the first heat transfer tube and the second heat transfer tube being connected via the first refrigerant flow path, and the third heat transfer tube and the fourth heat transfer tube being connected via the second refrigerant flow path.
  • the first and second heat transfer tubes are connected via the first refrigerant flow path of the refrigerant tube, and the third and fourth heat transfer tubes are connected via the second refrigerant flow path of the plate stack. This makes it possible to prevent the plate stack from becoming too large.
  • the refrigerant pipe is a U-bend pipe, and the first heat transfer pipe and the second heat transfer pipe may be adjacent to each other.
  • the structure can be simplified.
  • the refrigerant pipe is a U-bend pipe
  • the temperature of the first refrigerant flowing through the first refrigerant flow path may be a first temperature
  • the temperature of the second refrigerant flowing through the second refrigerant flow path may be a second temperature whose difference from the first temperature is greater than a predetermined value. If the first refrigerant and the second refrigerant whose temperature difference is greater than a predetermined value flow through the second refrigerant flow path, heat exchange between the first refrigerant and the second refrigerant may occur in the plate stack, resulting in a large heat loss.
  • the first refrigerant flows through the first refrigerant flow path of the U-bend pipe, and the second refrigerant flows through the second refrigerant flow path of the plate stack.
  • heat exchange between the first refrigerant and the second refrigerant does not occur in the plate stack, resulting in no large heat loss.
  • the indoor heat exchanger is the third aspect, in which the first refrigerant is one of a liquid phase refrigerant and a gas phase refrigerant, and the second refrigerant is a two-layer gas-liquid refrigerant.
  • the liquid phase refrigerant has a lower temperature than the two-layer gas-liquid refrigerant, and the gas phase refrigerant has a higher temperature than the two-layer gas-liquid refrigerant.
  • a first distance in the stacking direction from the end faces of the heat transfer tubes to the face of the plate stack closest to the end faces may be shorter than a second distance in the stacking direction from the end faces to the face of the refrigerant tube farthest from the end faces.
  • the indoor heat exchanger according to the sixth aspect of the present disclosure may be the fifth aspect, in which the refrigerant pipes are arranged at positions corresponding to recesses provided on the outer periphery of the plate stack.
  • the plate stack can be made smaller and lighter.
  • the indoor heat exchanger according to the seventh aspect of the present disclosure may be any of the first to sixth aspects, in which the first heat transfer tube is connected to a functional component via the first refrigerant flow path.
  • an existing structure can be used for the connection between the functional component and the heat transfer tube.
  • the indoor heat exchanger according to the eighth aspect of the present disclosure is the indoor heat exchanger according to the seventh aspect, in which the functional component is an expansion valve.
  • the indoor heat exchanger is any one of the first to eighth aspects above, in which the heat exchange section includes a first heat exchange section and a second heat exchange section, the first heat exchange section has the first heat transfer tube, and the second heat exchange section has the second heat transfer tube. If the first heat transfer tube of the first heat exchange section and the first heat transfer tube of the second heat exchange section are connected via a plate stack, it may become necessary to provide a detour in the second refrigerant flow path of the plate stack, which may complicate the structure. In this regard, the present configuration can suppress this problem.
  • the indoor heat exchanger in any one of the first to ninth aspects, further includes a connection portion that connects the plate stack and at least one of the third heat transfer tube and the fourth heat transfer tube in the stacking direction, and the length of the connection portion in the stacking direction may be longer than the length of the refrigerant tube in the stacking direction.
  • the second refrigerant flow path of the plate stack is formed by through holes and grooves in the plates, so corners are easily formed, and pressure loss may increase at the corners. In order to suppress the increase in pressure loss, it is preferable to connect the heat transfer tube to the first refrigerant flow path of the refrigerant tube, in which corners are unlikely to be formed.
  • the refrigerant tube can be arranged between the heat transfer tube and the plate stack, and there is no need to cut out the portion of the plate stack that overlaps with the refrigerant tube. Therefore, it is easy to adopt a configuration in which the heat transfer tube is connected to the first refrigerant flow path of the refrigerant tube. Therefore, by adopting a configuration in which the heat transfer tube is connected to the first refrigerant flow path of the refrigerant tube, the increase in pressure loss can be suppressed.
  • the indoor heat exchanger is any one of the first to tenth aspects, in which the plurality of plates includes a first plate and a second plate stacked at a position farther from the plurality of heat transfer tubes than the first plate in the stacking direction, and the second refrigerant flow path may include a first flow path formed in the first plate and a second flow path formed in both the first plate and the second plate and intersecting the first flow path when viewed from the stacking direction.
  • intersecting the first flow path and the second flow path rather than providing a detour within the plane of the plates, it is possible to suppress an increase in size of the plate stack in the surface direction along the plane of the plates.
  • the air conditioner according to the twelfth aspect of the present disclosure is equipped with an indoor heat exchanger according to any one of the first to eleventh aspects.
  • FIG. 1 is a front view of an air conditioner according to a first embodiment of the present disclosure with an exterior panel removed.
  • 2 is a right side view of an indoor heat exchanger included in the air conditioner shown in FIG. 1 .
  • FIG. 2 is a perspective view of the plate stack shown in FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a plan view of the leftmost plate among the five plates that constitute the plate stack shown in FIG. 3 .
  • FIG. 4 is a plan view of the second plate from the left among the five plates that constitute the plate stack shown in FIG. 3 .
  • FIG. 4 is a plan view of the third plate from the left among the five plates that constitute the plate stack shown in FIG. 3 .
  • FIG. 4 is a plan view of the fourth plate from the left among the five plates that constitute the plate stack shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view of the rightmost plate among the five plates that constitute the plate stack shown in FIG. 3 .
  • 6 is a cross-sectional view of the plate stack taken along line IX-IX shown in FIG. 5.
  • FIG. 11 is a diagram showing a plate stack, a connection portion, and a U-bend pipe of an indoor heat exchanger according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the air conditioner 1 has an indoor heat exchanger 10, a fan and a filter (not shown), a frame 1f, and an exterior panel (not shown).
  • the frame 1f forms the bottom and rear of the air conditioner 1.
  • the frame 1f is long in one direction, and is attached to an indoor wall surface via a mounting plate (not shown) so that the one direction is along the left-right direction in FIG. 1.
  • the fan, exterior panel, and indoor heat exchanger 10 are attached to the frame 1f.
  • the filter is attached to the exterior panel.
  • the indoor heat exchanger 10 is long in one direction (the left-right direction in Figure 1) just like the frame 1f.
  • the indoor heat exchanger 10 includes a heat exchange section 10u, a plate stack 30, a plurality of U-bend pipes 22, and a plurality of connecting pipes 23.
  • a portion of one of the plurality of U-bend pipes 22 that overlaps with the plate stack 30 in a side view is depicted by a dashed line.
  • the heat exchange section 10u includes a plurality of fins 11, a plurality of heat transfer tubes 12, and a tube sheet 14.
  • Each of the multiple fins 11 is a thin plate, and is arranged so that the plate surface is aligned along the up-down direction and the front-rear direction.
  • the multiple fins 11 are arranged at equal intervals in the left-right direction.
  • the multiple heat transfer tubes 12 each extend in the left-right direction and penetrate the multiple fins 11.
  • each heat transfer tube 12 is connected to the left end of another heat transfer tube 12 via a U-shaped bend 21.
  • the right end of each heat transfer tube 12 is connected to the right end of another heat transfer tube 12 via a U-bend tube 22, a connecting pipe 23, or a plate stack 30.
  • the bend 21 is located on the left side of the multiple fins 11.
  • the U-bend tube 22, the connecting pipe 23, and the plate stack 30 are located on the right side of the multiple fins 11.
  • the bent portion 21 is formed integrally with the heat transfer tube 12, and by bending a single tube, the pair of heat transfer tubes 12 and the bent portion 21 are formed into a U-shaped tube. Meanwhile, the U-bend tube 22 and the connecting pipe 23 are welded to the open end (the right end of the heat transfer tube 12) of the U-shaped tube formed by bending as described above.
  • the U-bend pipe 22 and the connecting pipe 23 correspond to the "refrigerant pipe” in this disclosure.
  • the plate stack 30 includes five plates 31-35 stacked in the left-right direction (stacking direction) (see Figure 3).
  • the U-bend pipe 22, the connecting pipe 23, and the plate stack 30 all have a refrigerant flow path formed therein.
  • the refrigerant flow path 22m formed in the U-bend pipe 22 and the refrigerant flow path 23m formed in the connecting pipe 23 correspond to the "first refrigerant flow path" in this disclosure.
  • the refrigerant flow path 30m formed in the plate stack 30 correspond to the "second refrigerant flow path" in this disclosure.
  • the refrigerant flowing through refrigerant flow paths 22m and 23m is either a liquid phase refrigerant or a gas phase refrigerant.
  • the refrigerant flowing through refrigerant flow path 30m is a two-layer gas-liquid refrigerant.
  • the liquid phase refrigerant has a lower temperature than the two-layer gas-liquid refrigerant, and the gas phase refrigerant has a higher temperature than the two-layer gas-liquid refrigerant.
  • the difference between the temperature of the liquid phase refrigerant (the “first temperature” in this disclosure) and the temperature of the two-layer gas-liquid refrigerant (the “second temperature” in this disclosure), and the difference between the temperature of the gas phase refrigerant (the “first temperature” in this disclosure) and the temperature of the two-layer gas-liquid refrigerant (the “second temperature” in this disclosure) are both greater than a predetermined value.
  • a flow divider 18, an expansion valve 19, etc. are arranged near the U-bend pipe 22, the connecting pipe 23, and the plate stack 30.
  • the tube sheet 14 is arranged so that the plate surface is aligned in the up-down and front-rear directions, and is located to the right of the multiple fins 11.
  • Multiple heat transfer tubes 12 penetrate the tube sheet 14. There is almost no gap between the tube sheet 14 and each heat transfer tube 12, and the tube sheet 14 supports the fins 11 and multiple heat transfer tubes 12.
  • a U-bend tube 22, connecting pipes 23, and plate stack 30 are arranged on the right side of the tube sheet 14, i.e., on the opposite side of the multiple fins 11 from the tube sheet 14.
  • a tube sheet is also arranged on the left side of the multiple fins 11.
  • the heat transfer tubes 12 protrude slightly to the right from the right side of the tube sheet 14. In other words, the end faces 12x of the heat transfer tubes 12 are located slightly to the right of the right side of the tube sheet 14.
  • the tube sheets 14 include a first tube sheet 141, a second tube sheet 142, a third tube sheet 143, and a fourth tube sheet 144.
  • the indoor heat exchanger 10 is of a bent type in which the first to fourth tube sheets 141 to 144 are arranged at an angle to the adjacent tube sheets 141 to 144.
  • a plurality of heat transfer tubes 12 penetrate each of the first to fourth tube sheets 141 to 144.
  • a pair of heat transfer tubes 12 in each U-shaped tube (a U-shaped tube formed by bending a single tube and a pair of heat transfer tubes 12 and a bent portion 21) does not penetrate two different tube sheets among the first to fourth tube sheets 141 to 144.
  • the heat exchange section 10u is composed of a rear heat exchange section 10u1 including a first tube plate 141, and a front heat exchange section 10u2 including second to fourth tube plates 142 to 144.
  • the rear heat exchange section 10u1 corresponds to the "first heat exchange section” in this disclosure
  • the front heat exchange section 10u2 corresponds to the "second heat exchange section” in this disclosure.
  • the two heat transfer tubes 121a, 122a each constitute a separate U-shaped tube (a U-shaped tube formed by bending a single tube and a pair of heat transfer tubes 12 and a bent section 21).
  • the heat transfer tube 121a corresponds to the "first heat transfer tube” in this disclosure
  • the heat transfer tube 122a corresponds to the "second heat transfer tube” in this disclosure.
  • the two heat transfer tubes 12 are "adjacent to each other," it means that no other heat transfer tube 12 is present between them.
  • One of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 121b) of the rear heat exchange section 10u1 and one of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 122b) of the front heat exchange section 10u2 are connected via the refrigerant flow path 23m of the communication pipe 23.
  • One of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 121c) of the rear heat exchange section 10u1 and one of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 122c) of the front heat exchange section 10u2 are connected via the refrigerant flow path 23m of the communication pipe 23.
  • One of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 121d) of the rear heat exchange section 10u1 and one of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 122d) of the front heat exchange section 10u2 are connected via the refrigerant flow path 23m of the communication pipe 23.
  • One of the heat transfer tubes 12 in the rear heat exchange section 10u1 (heat transfer tube 121e) and one of the heat transfer tubes 12 in the front heat exchange section 10u2 (heat transfer tube 122e) are connected via the refrigerant flow path 23m of the communication pipe 23.
  • Heat transfer tubes 121b, 121c, 121d, and 121e correspond to the "first heat transfer tube” in this disclosure
  • heat transfer tubes 122b, 122c, 122d, and 122e correspond to the "second heat transfer tube” in this disclosure.
  • Heat transfer tube 121c is further connected to expansion valve 19.
  • Expansion valve 19 corresponds to the "functional component" of this disclosure, and is attached to connecting pipe 23 that connects heat transfer tube 121c and heat transfer tube 122c.
  • the multiple heat transfer tubes 12 of the post heat exchange section 10u1 are connected to the plate stack 30, except for the six heat transfer tubes 121a, 122a, 121b, 121c, 121d, and 121e that are connected to the U-bend tube 22 or the connecting pipe 23.
  • the plate stack 30 shown in FIG. 3 is attached to the rear heat exchange section 10u1.
  • the plate stack attached to the front heat exchange section 10u2 has the same configuration as the plate stack 30, and is not illustrated or described here.
  • the plate stack 30 is attached to the heat transfer tubes 12 that are not connected to the U-bend tube 22 or the connecting pipe 23, among the heat transfer tubes 12 of the rear heat exchange section 10u1, via a plurality of connection parts 40.
  • Each of the plurality of connection parts 40 is cylindrical and has a refrigerant flow path inside.
  • Each connection part 40 extends in the left-right direction, and connects the heat transfer tubes 12 and the plate stack 30 in the left-right direction.
  • Each connection part 40 has a left end that connects to the end surface 12x of the heat transfer tube 12, and a right end that connects to the left side surface of the plate 31 in the plate stack 30.
  • the plate stack 30 has recesses 30x and 30y on a portion (rear) of its outer periphery.
  • the recesses 30x and 30y penetrate the plate stack 30 in the left-right direction.
  • the recesses 30x and 30y are voids formed by cutting out the plates 31 to 35.
  • the U-bend pipe 22 is positioned at a position corresponding to the recess 30y (see Figures 4 to 8).
  • the left-right length of the connection portion 40 is shorter than the left-right length of the U-bend tube 22.
  • a first distance D1 in the left-right direction (stacking direction) from the end face 12x of the heat transfer tube 12 to the face of the plate stack 30 closest to the end face 12x of the heat transfer tube 12 (the left face of the plate 31) is shorter than a second distance D2 in the left-right direction (stacking direction) from the end face 12x of the heat transfer tube 12 to the face of the U-bend tube 22 farthest from the end face 12x of the heat transfer tube 12 (the top of the U-shape) (see FIG. 1). Therefore, as shown in FIG. 1, the U-bend tube 22 overlaps with the plate stack 30 when viewed from the front-rear direction.
  • the refrigerant flow path 30m is formed by through holes formed in each of the plates 31 to 35 that make up the plate stack 30.
  • the plate 31 has a number of circular holes (including circular holes 313a and 314a, which will be described later).
  • the right end of the connection portion 40 (see FIG. 3) is inserted into each of the circular holes.
  • plate 32 has a plurality of circular holes (including circular holes 323x, 324x, and 323a, which will be described later) and a plurality of elongated holes (including elongated holes 321y, 322y, 323y, and 324a, which will be described later). These circular holes and elongated holes communicate with one or two of the plurality of circular holes formed in plate 31.
  • plate 33 has a plurality of circular holes (including circular hole 334a, which will be described later). Each of the circular holes communicates with one of the circular holes or elongated holes formed in plate 32.
  • plate 34 has a plurality of elongated holes (including elongated holes 342x and 343a, which will be described later). Each of the elongated holes communicates with two of the plurality of circular holes formed in plate 33.
  • one circular hole 35x is formed in the plate 35.
  • the circular hole 35x is connected to one of the multiple elongated holes formed in the plate 34.
  • the through holes (circular holes or elongated holes) formed in each plate 31 to 35 are connected to each other to form the refrigerant flow path 30m.
  • the two heat transfer tubes 123a, 124a (two of the multiple heat transfer tubes 12 in the rear heat exchange section 10u1) shown in FIG. 2 are connected to each other via a refrigerant flow path 30m consisting of circular holes 313a, 314a formed in the plate 31, circular holes 323a and elongated holes 324a formed in the plate 32, circular holes 333a, 334a formed in the plate 33, and elongated holes 343a formed in the plate 34.
  • the heat transfer tube 123a corresponds to the "third heat transfer tube” in this disclosure
  • the heat transfer tube 124a corresponds to the "fourth heat transfer tube” in this disclosure.
  • the two heat transfer tubes 123a, 124a each constitute a different U-shaped tube (a U-shaped tube formed by bending one tube and a pair of heat transfer tubes 12 and a bent portion 21).
  • the elongated hole 342x (see FIG. 7) formed in the plate 34 spans the four elongated holes 321y, 322y, 323y, and 324a (see FIG. 5) formed in the plate 32.
  • the elongated holes 321y, 322y, 323y, and 324a each constitute a first flow path 30m1 of the refrigerant flow path 30.
  • the circular holes 323x and 324x formed in the plate 32, the circular holes formed in the plates 31 and 33, and the elongated hole 342x formed in the plate 34 constitute a second flow path 30m2 of the refrigerant flow path 30.
  • the first flow path 30m1 and the second flow path 30m2 intersect when viewed from the left-right direction (stacking direction) (see FIG. 5).
  • Plate 32 corresponds to the "first plate” in this disclosure.
  • Plate 34 is stacked farther from the heat transfer tube 12 than plate 32 in the left-right direction (stacking direction), and corresponds to the "second plate” in this disclosure.
  • not all of the heat transfer tubes 12 are connected via the refrigerant flow paths 30m of the plate stack 30, but some of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tubes 121a and 122a, heat transfer tubes 121b and 122b, heat transfer tubes 121c and 122c, heat transfer tubes 121d and 122d, and heat transfer tubes 121e and 122e) are connected via the refrigerant flow paths 22m of the U-bend tubes 22 or the refrigerant flow paths 23m of the connecting pipes 23 (see FIG. 2), and the remaining heat transfer tubes 12 are connected via the refrigerant flow paths 30m of the plate stack 30 (see FIG. 3 to FIG. 8). This makes it possible to prevent the plate stack 30 from becoming too large.
  • Two adjacent heat transfer tubes 121a, 122a are connected via the refrigerant flow path 22m of the U-bend tube 22 (see Figures 4 to 8).
  • the structure can be simplified. Furthermore, with this configuration, when it is necessary to cut out the portion of the plate stack 30 that overlaps with the U-bend tube 22 due to the length of the U-bend tube 22, etc., the area of the cutout portion (recess 30y) can be reduced, and the impact on the refrigerant flow path 30m formed in the plate stack 30 can be suppressed.
  • the difference in temperature between the refrigerant (first refrigerant) flowing through the refrigerant flow passage 22m of the U-bend pipe 22 and the refrigerant (second refrigerant) flowing through the refrigerant flow passage 30m of the plate stack 30 is greater than a predetermined value. If the first refrigerant and the second refrigerant flow through the refrigerant flow passage 30m of the plate stack 30, with a temperature difference greater than a predetermined value, heat exchange between the first refrigerant and the second refrigerant may occur in the plate stack 30, resulting in a large heat loss.
  • the first refrigerant flows through the refrigerant flow passage 22m of the U-bend pipe 22, and the second refrigerant flows through the refrigerant flow passage 30m of the plate stack 30.
  • the refrigerant flow passage 22m of the U-bend pipe 22 flows through the refrigerant flow passage 22m of the U-bend pipe 22.
  • the first refrigerant is either a liquid phase refrigerant or a gas phase refrigerant
  • the second refrigerant is a two-layer gas-liquid refrigerant.
  • the liquid phase refrigerant has a lower temperature than the two-layer gas-liquid refrigerant
  • the gas phase refrigerant has a higher temperature than the two-layer gas-liquid refrigerant.
  • the first distance D1 in the left-right direction (stacking direction) from the end face 12x of the heat transfer tube 12 to the face of the plate stack 30 closest to the end face 12x of the heat transfer tube 12 (the left side face of the plate 31) is shorter than the second distance D2 in the left-right direction (stacking direction) from the end face 12x of the heat transfer tube 12 to the face of the U-bend tube 22 farthest from the end face 12x of the heat transfer tube 12 (the top of the U-shape) (see FIG. 1).
  • the plate stack 30 and the U-bend tube 22 so that they overlap in a side view, it is possible to effectively utilize the space.
  • the U-bend pipe 22 is positioned at a position corresponding to the recess 30y provided on the outer periphery of the plate stack 30 (see Figures 4 to 8). In this case, the plate stack 30 can be made smaller and lighter.
  • the heat transfer tube 121c (heat transfer tube connected to the interconnecting pipe 23) is connected to the expansion valve 19 via the refrigerant flow path 23m of the interconnecting pipe 23 (see FIG. 2).
  • the existing structure can be used for the connection between the expansion valve 19 and the heat transfer tube 12.
  • One of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 121b) of the rear heat exchange section 10u1 and one of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 122b) of the front heat exchange section 10u2 are connected via the refrigerant flow path 23m of the communication pipe 23.
  • One of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 121c) of the rear heat exchange section 10u1 and one of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 122c) of the front heat exchange section 10u2 are connected via the refrigerant flow path 23m of the communication pipe 23.
  • One of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 121d) of the rear heat exchange section 10u1 and one of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 122d) of the front heat exchange section 10u2 are connected via the refrigerant flow path 23m of the communication pipe 23.
  • One of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 121e) of the rear heat exchange section 10u1 and one of the heat transfer tubes 12 (heat transfer tube 122e) of the front heat exchange section 10u2 are connected via the refrigerant flow path 23m of the communication pipe 23.
  • the refrigerant flow path 30m of the plate stack 30 includes a first flow path 30m1 (see FIG. 5) composed of elongated holes 321y, 322y, 323y, and 324a formed in the plate 32, and a second flow path 30m2 (see FIG. 5 to FIG. 7) composed of circular holes 323x and 324x formed in the plate 32, circular holes formed in the plates 31 and 33, and elongated hole 342x formed in the plate 34.
  • the first flow path 30m1 and the second flow path 30m2 intersect when viewed from the left-right direction (stacking direction).
  • the indoor heat exchanger according to the second embodiment has the same configuration as the indoor heat exchanger 10 according to the first embodiment, except that the length of the connection part 240 in the left-right direction (stacking direction) is longer than the length of the connection part 40 in the left-right direction (stacking direction) of the first embodiment.
  • connection portion 240 is longer than the left-right length of the U-bend pipe 22. Therefore, when viewed from the front-rear direction, the U-bend pipe 22 does not overlap with the plate stack 30.
  • the refrigerant flow path 30m of the plate stack 30 is composed of through holes and grooves in the plates 31 to 35, so corners are easily formed and pressure loss can be large at the corners.
  • the U-bend tube 22 can be placed between the heat transfer tube 12 and the plate stack 30, and there is no need to cut out the part of the plate stack 30 that overlaps with the U-bend tube 22. Therefore, it is easy to adopt a configuration in which the heat transfer tube 12 is connected to the refrigerant flow path of the U-bend tube 22. Therefore, by adopting this configuration, it is possible to prevent the pressure loss from increasing.
  • the coolant flow paths 30m of the plate stack 30 are formed by through holes formed in each of the plates 31 to 35, but are not limited to this.
  • a part or all of the coolant flow paths 30m may be formed by bottomed grooves formed in each of the plates 31 to 35 by half etching or the like.
  • the U-bend pipe 22 (refrigerant pipe) is arranged at a position corresponding to the recess 30y provided on the outer periphery of the plate stack 30, but this is not limited to the above.
  • a through hole or recess may be formed in the center of the plate stack, and the refrigerant pipe may be arranged at a position corresponding to the through hole or recess.
  • the refrigerant flow path 30m (second refrigerant flow path) of the plate stack 30 includes flow paths 30m1, 30m2 (first flow path and second flow path) that intersect with each other when viewed from the left-right direction (stacking direction), but the second refrigerant flow path does not have to include flow paths that intersect with each other when viewed from the stacking direction.
  • one heat transfer tube (e.g., heat transfer tube 121b) of the rear heat exchange section 10u1 (first heat exchange section) and one heat transfer tube (e.g., heat transfer tube 122b) of the front heat exchange section 10u2 (second heat exchange section) are connected via the refrigerant flow path 23m (first refrigerant flow path) of the communication pipe 23, but this is not limited.
  • the two heat transfer tubes 121b, 122b may be connected via the refrigerant flow path 22m of the U-bend pipe 22, or may be connected via the refrigerant flow path 30m (second refrigerant flow path) of the plate stack 30.
  • the rear heat exchange section 10u1 and the front heat exchange section 10u2, which are separated by a bending point in the bent-type indoor heat exchanger 10, are exemplified as the first and second heat exchange sections, but this is not limiting.
  • two heat exchange sections that are arranged in a straight line and do not have a bending point in between may be used as the first and second heat exchange sections.
  • the functional part is not limited to an expansion valve, but may be a flow divider, etc.

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Abstract

プレート積層体の大型化を抑制する。 室内熱交換器において、複数の伝熱管12の一部(伝熱管121a、伝熱管122a等)はUベンド管22の冷媒流路22m又は連絡配管の冷媒流路を介して接続され、残りの伝熱管12はプレート積層体30の冷媒流路30mを介して接続されている。

Description

室内熱交換器及び空気調和機
 本開示は、室内熱交換器及びこれを備えた空気調和機に関する。
 特許文献1には、空気調和機に使用される空調用室内機が開示されている。当該空調用室内機では、省スペース化を実現するため、熱交換器本体の伝熱管に対し、複数のプレートを積層してなるプレート状分配部材が接続されている。
特開2006-125652号公報
 特許文献1では、熱交換器本体の全ての伝熱管がプレート状分配部材に接続されている。この場合、プレート状分配部材に形成される冷媒流路の構成によっては、プレート状分配部材(本開示の「プレート積層体」に相当する。)が大型化してしまう。
 本開示の目的は、プレート積層体の大型化を抑制できる室内熱交換器及びこれを備えた空気調和機を提供することにある。
 本開示の第1観点に係る室内熱交換器は、フィンと、前記フィンを貫通した複数の伝熱管と、を含む熱交換部と、第1冷媒流路が形成された冷媒管と、積層方向に積層された複数のプレートを含みかつ第2冷媒流路が形成されたプレート積層体と、を備え、前記複数の伝熱管は、第1伝熱管、第2伝熱管、第3伝熱管及び第4伝熱管を含み、前記第1伝熱管と前記第2伝熱管とは前記第1冷媒流路を介して接続され、前記第3伝熱管と前記第4伝熱管とは前記第2冷媒流路を介して接続されている。
 本開示の第1観点によると、第1伝熱管~第4伝熱管の全てをプレート積層体の第2冷媒流路を介して接続するのではなく、第1及び第2伝熱管を冷媒管の第1冷媒流路を介して接続し、第3及び第4伝熱管をプレート積層体の第2冷媒流路を介して接続する。これにより、プレート積層体の大型化を抑制できる。
 本開示の第2観点に係る室内熱交換器は、上記第1観点において、前記冷媒管はUベンド管であり、前記第1伝熱管と前記第2伝熱管とは互いに隣接してよい。この場合、構造を簡素化できる。
 本開示の第3観点に係る室内熱交換器は、上記第1又は第2観点において、前記冷媒管はUベンド管であり、前記第1冷媒流路を流れる第1冷媒の温度は、第1温度であり、前記第2冷媒流路を流れる第2冷媒の温度は、前記第1温度との差が所定値よりも大きい第2温度であってよい。仮に、温度差が所定値よりも大きい第1冷媒と第2冷媒とが第2冷媒流路を流れる場合、プレート積層体において第1冷媒と第2冷媒との熱交換が生じ、大きな熱損失が生じ得る。この点、本構成では、第1冷媒がUベンド管の第1冷媒流路を流れ、第2冷媒がプレート積層体の第2冷媒流路を流れる。これにより、プレート積層体において第1冷媒と第2冷媒との熱交換が生じず、大きな熱損失が生じない。
 本開示の第4観点に係る室内熱交換器は、上記第3観点において、前記第1冷媒は液相冷媒及び気相冷媒の一方であり、前記第2冷媒は気液二層冷媒であってよい。液相冷媒は気液二層冷媒よりも温度が低く、気相冷媒は気液二層冷媒よりも温度が高い。本構成では、プレート積層体において第1冷媒と第2冷媒との熱交換が生じない構成を実効的に実現できる。
 本開示の第5観点に係る室内熱交換器は、上記第1~第4観点のいずれかにおいて、前記複数の伝熱管の端面から、前記プレート積層体において前記端面に最も近い面までの、前記積層方向の第1距離は、前記端面から、前記冷媒管において前記端面から最も遠い面までの、前記積層方向の第2距離よりも短くてよい。この場合、プレート積層体と冷媒管とを側面視で重なるように配置することで、スペースを有効利用できる。
 本開示の第6観点に係る室内熱交換器は、上記第5観点において、前記冷媒管は、前記プレート積層体の外周に設けられた凹みに対応する位置に配置されてよい。この場合、プレート積層体の小型化及び軽量化を実現できる。
 本開示の第7観点に係る室内熱交換器は、上記第1~第6観点のいずれかにおいて、前記第1伝熱管が前記第1冷媒流路を介して機能部品に接続されてよい。この場合、機能部品と伝熱管との接続部分について、既存の構造を使用できる。
 本開示の第8観点に係る室内熱交換器は、上記第7観点において、前記機能部品は膨張弁であってよい。
 本開示の第9観点に係る室内熱交換器は、上記第1~第8観点のいずれかにおいて、前記熱交換部は、第1熱交換部及び第2熱交換部を含み、前記第1熱交換部は前記第1伝熱管を有し、前記第2熱交換部は前記第2伝熱管を有してよい。第1熱交換部が有する第1伝熱管と第2熱交換部が有する第1伝熱管とをプレート積層体を介して接続すると、プレート積層体の第2冷媒流路に迂回路を設ける必要等が生じ、構造が複雑化し得る。この点、本構成では、当該問題を抑制できる。
 本開示の第10観点に係る室内熱交換器は、上記第1~第9観点のいずれかにおいて、前記プレート積層体と前記第3伝熱管及び前記第4伝熱管の少なくとも一方とを前記積層方向に接続する接続部をさらに備え、前記接続部の前記積層方向の長さは、前記冷媒管の前記積層方向の長さよりも長くてよい。プレート積層体の第2冷媒流路は、プレートの貫通孔や溝で構成されるため、角部が形成され易く、角部において圧力損失が大きくなり得る。圧力損失が大きくなることを抑制するには、角部が形成され難い冷媒管の第1冷媒流路に伝熱管を接続することが好ましい。この点、本構成では、接続部の長さが冷媒管の長さよりも長いため、伝熱管とプレート積層体との間に冷媒管を配置することができ、プレート積層体において冷媒管と重複する部分を切り欠く必要がない。そのため、伝熱管を冷媒管の第1冷媒流路に接続する構成を採用し易い。したがって、伝熱管を冷媒管の第1冷媒流路に接続する構成を採用することで、圧力損失が大きくなることを抑制できる。
 本開示の第11観点に係る室内熱交換器は、上記第1~第10観点のいずれかにおいて、前記複数のプレートは、第1プレートと、前記積層方向において前記第1プレートよりも前記複数の伝熱管から遠い位置に積層された第2プレートと、を含み、前記第2冷媒流路は、前記第1プレートに形成された第1流路と、前記第1プレート及び前記第2プレートの両方に形成されかつ前記積層方向から見て前記第1流路と交差する第2流路と、を含んでよい。この場合、プレートの平面内で迂回路を設けるのではなく、第1流路と第2流路とを交差させることで、プレートの平面に沿った面方向におけるプレート積層体の大型化を抑制できる。
 本開示の第12観点に係る空気調和機は、上記第1~第11観点のいずれかに係る室内熱交換器を備えている。
本開示の第1実施形態に係る空気調和機の、外装パネルを取り外した状態での正面図である。 図1に示す空気調和機に含まれる室内熱交換器の右側面図である。 図1に示すプレート積層体の斜視図である。 図3に示すプレート積層体を構成する5枚のプレートのうち最も左方に位置するプレートの平面図である。 図3に示すプレート積層体を構成する5枚のプレートのうち左から2番目に位置するプレートの平面図である。 図3に示すプレート積層体を構成する5枚のプレートのうち左から3番目に位置するプレートの平面図である。 図3に示すプレート積層体を構成する5枚のプレートのうち左から4番目に位置するプレートの平面図である。 図3に示すプレート積層体を構成する5枚のプレートのうち最も右方に位置するプレートの平面図である。 図5に示すIX-IX線に沿ったプレート積層体の断面図である。 本開示の第2実施形態に係る室内熱交換器のプレート積層体及び接続部とUベンド管とを示す図である。
 <第1実施形態>
 先ず、図1を参照し、本開示の第1実施形態に係る空気調和機1の全体構成について説明する。なお、以下の説明において、「上」「下」「右」「左」「前」「後」の方向は、空気調和機1が図1の状態で設置された状態での方向を表す。
 空気調和機1は、室内熱交換器10と、ファン及びフィルタ(図示略)と、フレーム1fと、外装パネル(図示略)とを有する。
 フレーム1fは、空気調和機1の底部及び後部を構成する。フレーム1fは、一方向に長く、図1において当該一方向が左右方向に沿うように、取付板(図示略)を介して室内の壁面に取り付けられている。ファン、外装パネル及び室内熱交換器10は、フレーム1fに取り付けられている。フィルタは、外装パネルに取り付けられている。
 室内熱交換器10は、フレーム1fと同様に一方向(図1の左右方向)に長い。
 次いで、図1~図9を参照し、室内熱交換器10の構成について詳細に説明する。
 室内熱交換器10は、図1に示すように、熱交換部10uと、プレート積層体30と、複数のUベンド管22と、複数の連絡配管23とを含む。図1では、複数のUベンド管22のうちの1つにおいてプレート積層体30と側面視で重なる部分を破線で描いている。
 熱交換部10uは、複数のフィン11と、複数の伝熱管12と、管板14とを含む。
 複数のフィン11は、それぞれ、薄板状であり、板面が上下方向及び前後方向に沿うように配置されている。複数のフィン11は、左右方向に等間隔に並んでいる。
 複数の伝熱管12は、それぞれ、左右方向に延び、複数のフィン11を貫通している。
 なお、図1では、簡略化のため、複数の伝熱管12の一部のみを描いており、複数のフィン11の一部のみを部分的に描いている。
 各伝熱管12の左端は、U字状の曲げ部21を介して別の伝熱管12の左端と接続されている。各伝熱管12の右端は、Uベンド管22、連絡配管23又はプレート積層体30を介して別の伝熱管12の右端と接続されている。曲げ部21は、複数のフィン11に対して左側に位置している。Uベンド管22、連絡配管23及びプレート積層体30は、複数のフィン11に対して右側に位置している。
 曲げ部21は伝熱管12と一体的に形成されており、1本の管を折り曲げることで一対の伝熱管12と曲げ部21とがU字状管として形成される。一方、Uベンド管22及び連絡配管23は、上記のように折り曲げて形成されたU字状管の開口端(伝熱管12の右端)に溶接されたものである。
 Uベンド管22及び連絡配管23は、本開示の「冷媒管」に該当する。プレート積層体30は、左右方向(積層方向)に積層された5枚のプレート31~35を含む(図3参照)。Uベンド管22、連絡配管23及びプレート積層体30のいずれにも、冷媒流路が形成されている。Uベンド管22に形成された冷媒流路22m及び連絡配管23に形成された冷媒流路23m(図2参照)は、本開示の「第1冷媒流路」に該当する。プレート積層体30に形成された冷媒流路30m(図4~図9参照)は、本開示の「第2冷媒流路」に該当する。
 冷媒流路22m,23mを流れる冷媒(本開示の「第1冷媒」)は、液相冷媒及び気相冷媒の一方である。冷媒流路30mを流れる冷媒(本開示の「第2冷媒」)は、気液二層冷媒である。液相冷媒は気液二層冷媒よりも温度が低く、気相冷媒は気液二層冷媒よりも温度が高い。液相冷媒の温度(本開示の「第1温度」)と気液二層冷媒の温度(本開示の「第2温度」)との差、及び、気相冷媒の温度(本開示の「第1温度」)と気液二層冷媒の温度(本開示の「第2温度」)との差は、共に、所定値よりも大きい。
 Uベンド管22、連絡配管23及びプレート積層体30の近傍には、図1に示すように、分流器18、膨張弁19等が配置されている。
 管板14は、板面が上下方向及び前後方向に沿うように配置されており、複数のフィン11に対して右側に位置する。管板14には、複数の伝熱管12が貫通している。管板14と各伝熱管12との間にはほとんど間隙がなく、管板14がフィン11及び複数の伝熱管12を支持している。管板14の右側、即ち管板14に対して複数のフィン11と反対側に、Uベンド管22、連絡配管23及びプレート積層体30が配置されている。
 なお、図示を省略するが、複数のフィン11に対して左側にも、管板が配置されている。
 複数の伝熱管12は、管板14の右側面から右側に若干突出している。即ち、管板14の右側面の若干右側に、複数の伝熱管12の端面12xが位置している。
 管板14は、図2に示すように、第1管板141と、第2管板142と、第3管板143と、第4管板144とを含む。室内熱交換器10は、第1~第4管板141~144がそれぞれ隣り合う管板141~144と角度をなして配置された折り曲げ型である。第1~第4管板141~144のそれぞれに、複数の伝熱管12が貫通している。各U字状管(1本の管を折り曲げることで一対の伝熱管12と曲げ部21とが形成するU字状管)における一対の伝熱管12は、第1~第4管板141~144のうちの互いに異なる2つの管板を貫通しない。
 熱交換部10uは、第1管板141を含む後熱交換部10u1と、第2~第4管板142~144を含む前熱交換部10u2とで構成される。後熱交換部10u1は本開示の「第1熱交換部」に該当し、前熱交換部10u2は本開示の「第2熱交換部」に該当する。
 後熱交換部10u1が有する複数の伝熱管12のうち、互いに隣接する2本の伝熱管121a,122aは、Uベンド管22の冷媒流路22mを介して接続されている。2本の伝熱管121a,122aは、それぞれ別のU字状管(1本の管を折り曲げることで一対の伝熱管12と曲げ部21とが形成するU字状管)を構成するものである。伝熱管121aは本開示の「第1伝熱管」に該当し、伝熱管122aは本開示の「第2伝熱管」に該当する。ここで、2本の伝熱管12が「互いに隣接する」とは、両者の間に他の伝熱管12が介在しないことをいう。
 後熱交換部10u1が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管121b)と、前熱交換部10u2が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管122b)とは、連絡配管23の冷媒流路23mを介して接続されている。後熱交換部10u1が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管121c)と、前熱交換部10u2が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管122c)とは、連絡配管23の冷媒流路23mを介して接続されている。後熱交換部10u1が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管121d)と、前熱交換部10u2が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管122d)とは、連絡配管23の冷媒流路23mを介して接続されている。後熱交換部10u1が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管121e)と、前熱交換部10u2が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管122e)とは、連絡配管23の冷媒流路23mを介して接続されている。伝熱管121b,121c,121d,121eは本開示の「第1伝熱管」に該当し、伝熱管122b,122c,122d,122eは本開示の「第2伝熱管」に該当する。
 伝熱管121cは、さらに、膨張弁19に接続されている。膨張弁19は、本開示の「機能部品」に該当し、伝熱管121cと伝熱管122cとを接続する連絡配管23に取り付けられている。
 複数のフィン11に対する右側において、後熱交換部10u1が有する複数の伝熱管12のうち、Uベンド管22又は連絡配管23に接続される6本の伝熱管121a,122a,121b,121c,121d,121eを除く伝熱管12は、プレート積層体30に接続されている。
 なお、図3に示すプレート積層体30は、後熱交換部10u1に取り付けられるものである。前熱交換部10u2に取り付けられるプレート積層体は、プレート積層体30と同様の構成であり、図示及び説明を省略する。
 プレート積層体30は、複数の接続部40を介して、後熱交換部10u1が有する複数の伝熱管12のうち、Uベンド管22又は連絡配管23に接続されない伝熱管12に、取り付けられている。複数の接続部40は、それぞれ、円筒状であり、内部に冷媒流路を有する。各接続部40は、左右方向に延び、上記伝熱管12とプレート積層体30とを左右方向に接続している。各接続部40は、上記伝熱管12の端面12xに接続する左端と、プレート積層体30におけるプレート31の左側面に接続する右端とを有する。
 プレート積層体30には、外周の一部(後部)に、凹み30x,30yが設けられている。凹み30x,30yは、左右方向にプレート積層体30を貫通している。凹み30x,30yは、プレート31~35を切り欠いたような形状にて形成された、空隙部である。凹み30yに対応する位置に、Uベンド管22が配置されている(図4~図8参照)。
 本実施形態では、接続部40の左右方向の長さが、Uベンド管22の左右方向の長さよりも短い。伝熱管12の端面12xから、プレート積層体30において伝熱管12の端面12xに最も近い面(プレート31の左側面)までの、左右方向(積層方向)の第1距離D1は、伝熱管12の端面12xから、Uベンド管22において伝熱管12の端面12xから最も遠い面(U字状の頂部)までの、左右方向(積層方向)の第2距離D2よりも短い(図1参照)。したがって、図1に示すように、前後方向から見て、Uベンド管22はプレート積層体30と重なっている。
 次いで、図4~図9を参照し、プレート積層体30に形成された冷媒流路30mについて詳細に説明する。
 冷媒流路30mは、プレート積層体30を構成する各プレート31~35に形成された貫通孔によって構成されている。
 プレート31には、図4に示すように、複数の円孔(後述する円孔313a,314aを含む。)が形成されている。当該円孔のそれぞれに、接続部40(図3参照)の右端が挿入されている。
 プレート32には、図5に示すように、複数の円孔(後述する円孔323x,324x,323aを含む。)と、複数の細長孔(後述する細長孔321y,322y,323y,324aを含む。)とが形成されている。これら円孔及び細長孔は、プレート31に形成された複数の円孔の1又は2つと連通している。
 プレート33には、図6に示すように、複数の円孔(後述する円孔334aを含む。)が形成されている。当該円孔は、それぞれ、プレート32に形成された円孔又は細長孔の1つと連通している。
 プレート34には、図7に示すように、複数の細長孔(後述する細長孔342x,343aを含む。)が形成されている。当該細長孔は、それぞれ、プレート33に形成された複数の円孔のうちの2つと連通している。
 プレート35には、図8に示すように、1つの円孔35xが形成されている。円孔35xは、プレート34に形成された複数の細長孔のうちの1つと連通している。
 各プレート31~35に形成された貫通孔(円孔又は細長孔)が互いに連通することにより、冷媒流路30mが形成されている。
 図2に示す2本の伝熱管123a,124a(後熱交換部10u1が有する複数の伝熱管12のうちの2本)は、プレート31に形成された円孔313a,314aと、プレート32に形成された円孔323a及び細長孔324aと、プレート33に形成された円孔333a,334aと、プレート34に形成された細長孔343aとで構成される冷媒流路30mを介して、互いに接続されている。伝熱管123aは本開示の「第3伝熱管」に該当し、伝熱管124aは本開示の「第4伝熱管」に該当する。2本の伝熱管123a,124aは、それぞれ別のU字状管(1本の管を折り曲げることで一対の伝熱管12と曲げ部21とが形成するU字状管)を構成するものである。
 図9に示すように、プレート34に形成された細長孔342x(図7参照)は、プレート32に形成された4本の細長孔321y,322y,323y,324a(図5参照)に跨っている。細長孔321y,322y,323y,324aは、それぞれ、冷媒流路30の第1流路30m1を構成する。プレート32に形成された円孔323x,324xと、プレート31,33に形成された円孔と、プレート34に形成された細長孔342xとは、冷媒流路30の第2流路30m2を構成する。細長孔342xの一端が円孔323xに接続し、細長孔342xの他端が円孔324xに接続している。第1流路30m1と第2流路30m2とは、左右方向(積層方向)から見て交差している(図5参照)。
 プレート32は、本開示の「第1プレート」に該当する。プレート34は、左右方向(積層方向)においてプレート32よりも伝熱管12から遠い位置に積層されたものであり、本開示の「第2プレート」に該当する。
 以上に述べたように、本実施形態によると、複数のフィン11に対する右側において、伝熱管12の全てをプレート積層体30の冷媒流路30mを介して接続するのではなく、伝熱管12の一部(伝熱管121aと伝熱管122a、伝熱管121bと伝熱管122b、伝熱管121cと伝熱管122c、伝熱管121dと伝熱管122d、伝熱管121eと伝熱管122e)をUベンド管22の冷媒流路22m又は連絡配管23の冷媒流路23mを介して接続し(図2参照)、残りの伝熱管12をプレート積層体30の冷媒流路30mを介して接続している(図3~図8参照)。これにより、プレート積層体30の大型化を抑制できる。
 互いに隣接する2本の伝熱管121a,122aは、Uベンド管22の冷媒流路22mを介して接続されている(図4~図8参照)。この場合、構造を簡素化できる。また、当該構成によると、Uベンド管22の長さ等によりプレート積層体30においてUベンド管22と重複する部分を切り欠く必要がある場合に、切欠部(凹部30y)の面積を小さくでき、プレート積層体30に形成される冷媒流路30mへの影響を抑えることができる。
 Uベンド管22の冷媒流路22mを流れる冷媒(第1冷媒)の温度と、プレート積層体30の冷媒流路30mを流れる冷媒(第2冷媒)の温度との差は、所定値よりも大きい。仮に、温度差が所定値よりも大きい第1冷媒及び第2冷媒がプレート積層体30の冷媒流路30mを流れる場合、プレート積層体30において第1冷媒と第2冷媒との熱交換が生じ、大きな熱損失が生じ得る。この点、本構成では、第1冷媒がUベンド管22の冷媒流路22mを流れ、第2冷媒がプレート積層体30の冷媒流路30mを流れる。これにより、プレート積層体30において第1冷媒と第2冷媒との熱交換が生じず、大きな熱損失が生じない。
 上記第1冷媒は液相冷媒及び気相冷媒の一方であり、上記第2冷媒は気液二層冷媒である。液相冷媒は気液二層冷媒よりも温度が低く、気相冷媒は気液二層冷媒よりも温度が高い。本構成では、プレート積層体30において第1冷媒と第2冷媒との熱交換が生じない構成を実効的に実現できる。
 伝熱管12の端面12xから、プレート積層体30において伝熱管12の端面12xに最も近い面(プレート31の左側面)までの、左右方向(積層方向)の第1距離D1は、伝熱管12の端面12xから、Uベンド管22において伝熱管12の端面12xから最も遠い面(U字状の頂部)までの、左右方向(積層方向)の第2距離D2よりも短い(図1参照)。この場合、プレート積層体30とUベンド管22とを側面視で重なるように配置することで、スペースを有効利用できる。
 Uベンド管22は、プレート積層体30の外周に設けられた凹み30yに対応する位置に配置されている(図4~図8参照)。この場合、プレート積層体30の小型化及び軽量化を実現できる。
 伝熱管121c(連絡配管23に接続される伝熱管)は、連絡配管23の冷媒流路23mを介して膨張弁19に接続されている(図2参照)。この場合、膨張弁19と伝熱管12との接続部分について、既存の構造を使用できる。
 後熱交換部10u1が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管121b)と、前熱交換部10u2が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管122b)とは、連絡配管23の冷媒流路23mを介して接続されている。後熱交換部10u1が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管121c)と、前熱交換部10u2が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管122c)とは、連絡配管23の冷媒流路23mを介して接続されている。後熱交換部10u1が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管121d)と、前熱交換部10u2が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管122d)とは、連絡配管23の冷媒流路23mを介して接続されている。後熱交換部10u1が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管121e)と、前熱交換部10u2が有する複数の伝熱管12のうちの1本(伝熱管122e)とは、連絡配管23の冷媒流路23mを介して接続されている。仮に、伝熱管121b,122bをプレート積層体30の冷媒流路30mを介して接続すると、プレート積層体30の冷媒流路30mに迂回路を設ける必要等が生じ、構造が複雑化し得る。この点、本構成では、当該問題を抑制できる。
 プレート積層体30の冷媒流路30mは、プレート32に形成された細長孔321y,322y,323y,324aでそれぞれ構成される第1流路30m1(図5参照)と、プレート32に形成された円孔323x,324x、プレート31,33に形成された円孔及びプレート34に形成された細長孔342xで構成される第2流路30m2(図5~図7参照)とを含む。第1流路30m1と第2流路30m2とは、左右方向(積層方向)から見て交差している。この場合、プレート31~35の平面内で迂回路を設けるのではなく、第1流路30m1と第2流路30m2とを交差させることで、プレート31~35の平面に沿った面方向におけるプレート積層体30の大型化を抑制できる。
 <第2実施形態>
 次いで、図10を参照し、本開示の第2実施形態に係る室内熱交換器について説明する。
 第2実施形態に係る室内熱交換器は、接続部240の左右方向(積層方向)の長さが第1実施形態の接続部40の左右方向(積層方向)の長さよりも長い点を除き、第1実施形態に係る室内熱交換器10と同じ構成である。
 本実施形態では、接続部240の左右方向の長さが、Uベンド管22の左右方向の長さよりも長い。したがって、前後方向から見て、Uベンド管22はプレート積層体30と重なっていない。
 プレート積層体30の冷媒流路30mは、プレート31~35の貫通孔や溝で構成されるため、角部が形成され易く、角部において圧力損失が大きり得る。圧力損失が大きくなることを抑制するためには、角部が形成され難いUベンド管22の冷媒流路22mに伝熱管12を接続することが好ましい。この点、本構成では、接続部240の左右方向の長さがUベンド管22の左右方向の長さよりも長いため、伝熱管12とプレート積層体30との間にUベンド管22を配置することができ、プレート積層体30においてUベンド管22と重複する部分を切り欠く必要がない。そのため、伝熱管12をUベンド管22の冷媒流路に接続する構成を採用し易い。したがって、当該構成を採用することで、圧力損失が大きくなることを抑制できる。
 <変形例>
 上述の実施形態では、プレート積層体30の冷媒流路30mが、各プレート31~35に形成された貫通孔によって形成されているが、これに限定されない。例えば、冷媒流路30mの一部又は全てが、各プレート31~35にハーフエッチング等で形成された有底の溝によって形成されてもよい。
 上述の実施形態では、Uベンド管22(冷媒管)が、プレート積層体30の外周に設けられた凹み30yに対応する位置に配置されているが、これに限定されない。例えば、プレート積層体の中央部に貫通孔又は凹部が形成されており、当該貫通孔又は凹部に対応する位置に冷媒管が配置されてもよい。
 上述の実施形態では、プレート積層体30の冷媒流路30m(第2冷媒流路)が、左右方向(積層方向)から見て互いに交差する流路30m1,30m2(第1流路及び第2流路)を含むが、第2冷媒流路が、積層方向から見て互いに交差する流路を含まなくてもよい。
 上述の実施形態では、後熱交換部10u1(第1熱交換部)が有する1本の伝熱管(例えば伝熱管121b)と前熱交換部10u2(第2熱交換部)が有する1本の伝熱管(例えば伝熱管122b)とが、連絡配管23の冷媒流路23m(第1冷媒流路)を介して接続されているが、これに限定されない。例えば、上記2本の伝熱管121b,122bが、Uベンド管22の冷媒流路22mを介して接続されてもよいし、プレート積層体30の冷媒流路30m(第2冷媒流路)を介して接続されてもよい。
 上述の実施形態では、第1熱交換部及び第2熱交換部として、折り曲げ型の室内熱交換器10における折り曲げ個所を間に介在する後熱交換部10u1及び前熱交換部10u2を例示したが、これに限定されない。例えば、直線状に配置されて折り曲げ個所を介在しない2つの熱交換部を、第1熱交換部及び第2熱交換部としてもよい。
 機能部品は、膨張弁に限定されず、分流器等であってもよい。
 以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
 1 空気調和機
 10 室内熱交換器
 10u 熱交換部
 10u1 後熱交換部(第1熱交換部)
 10u2 前熱交換部(第2熱交換部)
 11 フィン
 12 伝熱管
 121a,121b,121c,121d,121e 伝熱管(第1伝熱管)
 122a,122b,122c,122d,122e 伝熱管(第2伝熱管)
 123a 伝熱管(第3伝熱管)
 124a 伝熱管(第4伝熱管)
 19 膨張弁(機能部品)
 22 Uベンド管(冷媒管)
 22m 冷媒流路(第1冷媒流路)
 23 連絡配管(冷媒管)
 23m 冷媒流路(第1冷媒流路)
 30 プレート積層体
 30m 冷媒流路(第2冷媒流路)
 30m1 第1流路
 30m2 第2流路
 30x 凹み
 32 プレート(第1プレート)
 34 プレート(第2プレート)
 40;240 接続部
 D1 第1距離
 D2 第2距離

Claims (12)

  1.  フィンと、前記フィンを貫通した複数の伝熱管と、を含む熱交換部と、
     第1冷媒流路が形成された冷媒管と、
     積層方向に積層された複数のプレートを含みかつ第2冷媒流路が形成されたプレート積層体と、を備え、
     前記複数の伝熱管は、第1伝熱管、第2伝熱管、第3伝熱管及び第4伝熱管を含み、
     前記第1伝熱管と前記第2伝熱管とは前記第1冷媒流路を介して接続され、
     前記第3伝熱管と前記第4伝熱管とは前記第2冷媒流路を介して接続されている、室内熱交換器。
  2.  前記冷媒管はUベンド管であり、
     前記第1伝熱管と前記第2伝熱管とは互いに隣接する、請求項1に記載の室内熱交換器。
  3.  前記冷媒管はUベンド管であり、
     前記第1冷媒流路を流れる第1冷媒の温度は、第1温度であり、
     前記第2冷媒流路を流れる第2冷媒の温度は、前記第1温度との差が所定値よりも大きい第2温度である、請求項1に記載の室内熱交換器。
  4.  前記第1冷媒は液相冷媒及び気相冷媒の一方であり、
     前記第2冷媒は気液二層冷媒である、請求項3に記載の室内熱交換器。
  5.  前記複数の伝熱管の端面から、前記プレート積層体において前記端面に最も近い面までの、前記積層方向の第1距離は、
     前記端面から、前記冷媒管において前記端面から最も遠い面までの、前記積層方向の第2距離よりも短い、請求項1に記載の室内熱交換器。
  6.  前記冷媒管は、前記プレート積層体の外周に設けられた凹みに対応する位置に配置される、請求項5に記載の室内熱交換器。
  7.  前記第1伝熱管が前記第1冷媒流路を介して機能部品に接続されている、請求項1に記載の室内熱交換器。
  8.  前記機能部品は膨張弁である、請求項7に記載の室内熱交換器。
  9.  前記熱交換部は、第1熱交換部及び第2熱交換部を含み、
     前記第1熱交換部は前記第1伝熱管を有し、
     前記第2熱交換部は前記第2伝熱管を有する、請求項1に記載の室内熱交換器。
  10.  前記プレート積層体と前記第3伝熱管及び前記第4伝熱管の少なくとも一方とを前記積層方向に接続する接続部をさらに備え、
     前記接続部の前記積層方向の長さは、前記冷媒管の前記積層方向の長さよりも長い、請求項1に記載の室内熱交換器。
  11.  前記複数のプレートは、第1プレートと、前記積層方向において前記第1プレートよりも前記複数の伝熱管から遠い位置に積層された第2プレートと、を含み、
     前記第2冷媒流路は、
     前記第1プレートに形成された第1流路と、
     前記第1プレート及び前記第2プレートの両方に形成されかつ前記積層方向から見て前記第1流路と交差する第2流路と、を含む、請求項1~10のいずれか1項に記載の室内熱交換器。
  12.  請求項1に記載の室内熱交換器を備えた、空気調和機。
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